工字钢焊接变形的原因及防止措施.doc

工字钢焊接变形的原因及防止措施
第16卷第3期
2006年9月
湖南工程学院
JournalofHunanInstituteofEngineering


.-I-.字钢焊接变形的原因及防止措施
刘蔚倩
(湖南理工学院机电系,湖南岳阳414000)
摘要:对焊接工字钢的弯曲变形和角变形进行了理论分析,并对防止变形提出了工艺措施;提出采用
活动式立筋板的工艺不仅可以防止焊接变形,而且可明显提高工效.
关键词:工字钢;焊接变形;防止措施
中图分类号::A文章编号:1671—119X(2006)03—0018—03
外取热框架柱和主梁均由焊接工字钢组成,6
根立柱为450×350×20mm的工字钢,每根长28In,
主梁为9根400×250×18mm的工字钢,焊接工字钢

—87规范要求,焊接工字钢的垂
直挠度应不大于5IIlⅡ1,侧弯挠度不大于3IIlⅡ1,翼板变
形q不大于5IIlⅡ,通
过成功地焊接该工字钢结构,本文对控制工字钢结
构焊接变形作一探讨.
1焊接变形分析
产生焊接变形的根本原因是焊接热场的不均匀
性,在高温焊接区产生了压缩塑性变形,焊后该区要
收缩,而其它部位又阻止其收缩,因而产生焊接残余

可产生收缩变形,挠曲变形,变角变形,波浪变形等.

曲变形的主要原因是焊缝分布不对称,工字钢由于
截面对称,焊缝分布也对称,一般来说是不会发生挠
曲的,发生垂直挠曲和侧挠主要是由于焊接装配时
工件摆放不平整,
针对性地注意提高焊接装配质量,采用合理的焊接
方向和焊接顺序,挠曲变形是完全可以控制在规定
范围内;产生角变形的主要原因是工字钢焊接结构
,丁字型接头的角
变形AB的大小于焊角尺寸h和翼板厚度t之比有
关,当h/t=,Ap=8—10.,取AB=o贝0q=
AB××L=24IIlⅡ1,即角度形q=24IIlⅡ1,如果在焊
缝背面加三角形筋板,刚度得到加强,整个翼板不能
发生自由转动,可以减少焊接角变形,此外,角变形
不仅与翼板厚度及焊角尺寸有关,而且与焊接方法,
线能量等有关,所以为防止角变形除选用埋弧自动
焊和适当的焊接参数外,主要可以考虑彩刚性固定
法,采用三角筋板和立筋板,三角筋板的作用在于控
制焊后翼板所发生转动,同时加大腹板刚度,立筋板
的作用于阻止翼板发生角变形.
2试验

工字钢截面尺寸见图1,,为防止角变
形在工字钢上每隔500—600IIlⅡ1加一块三角筋板,工
字钢材质为Q235一A纲,焊接方法为埋弧自动焊,
焊接参数见表1,焊接顺序如图1所示,焊接方向为
直通焊,每条焊缝分两层焊完.
表1焊接参数
实验结果为:垂直挠度30mm,侧弯挠度10mm,
角变形如图2所示(以1m间隔测量)最小为6mm,
最大为10mm,结果表明,采用一般变形控制工艺不
能达到SH507—