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摘要：在建筑领域当中，钢结构的应用十分广泛，促使焊接技术的应用得到了推广。但是技术运用阶段，焊接变形问题的控制是面临的重点问题。本文对于钢结构变形主要原因进行分析，并提出预防焊接变形的技术措施。
关键词：建筑；钢结构；焊接变形；技术
在建筑钢结构的制作以及连接等过程，通常会利用焊接技术，但是焊接过程存在的变形问题，对于建筑钢结构外观以及使用性能均可产生影响，对于建筑企业造成巨大损失。由于钢结构施工需要对钢材不同部件展开焊接，构件受热可能产生残余变形，因此，需要找到导致焊接变形主要因素，进而找到焊接技术优化措施，提高建筑钢结构的焊接质量。
一、建筑钢结构焊接变形因素分析
（一）材料方面因素
钢结构本身物理性能为影响及变形问题主要因素，不同材料钢结构比热、导热系数以及膨胀系数各不相同，因此焊接过程热变形情况也各不相同，膨胀程度大小对于焊接变形都可产生影响，进而影响结构焊接质量。与此同时，母材物理性能以及力学参数也是影响焊接变形问题重要因素之一。通常来讲，当母材导热系数越低，温度梯度越高，焊接过程出现变形的概率就越大。
（二）结构方面因素
结构刚度和钢材横截面积、尺寸大小有直接关联。工字钢的截面以及纵向桁架焊接过程变形量和横截面积大小有关；而“丁字”钢和“工字”钢弯曲变形量和截面抗弯刚度有直接关系。如果钢结构的刚度较弱，那么焊缝位置的设计以及数量的选择，需要保证在结构上对称分布，并且焊接顺序合理。如果焊缝位置不对称，就容易出现弯曲变形现象。
（三）工艺方面因素
从焊接工艺角度分析，对于钢结构的焊接变形产生的影响因素较多，比如：焊接过程方法的运用，焊接期间电流和电压输入量，构件固定方法，夹具的使用，焊接顺序的确认等。若焊接过程电流选择过大，或者焊条的直径相对较粗，此时焊接速度慢，极易导致结构出现较大变形问题；当焊接钢板较厚，使用手工焊时产生的变形和自动焊接工艺的运用相比相对较小；如果利用多层焊接这种工艺，要保证第一层焊缝的收缩变形量最大，第一层是第一层变形量20%，第三层是第一层变形量5~10%，总之，焊接层数越多，产生的变形现象就越明显；如果使用连续焊缝或者断续式焊缝，那么焊接过程收缩变形相对较小；如果利用对接焊缝，产生横向变形问题为纵向变形问题3倍左右；若焊接顺序存在问题，构件组装过程不合理，也容易导致变形问题出现[1]。
除此之外，温度问题也是导致钢结构焊接过程出现变形的重要因素之一。如果焊接温度达到金属熔点或者比金属熔点更高，此时金属即可产生膨胀现象，使结构整体呈现不协调之感，发生变形。与此同时，当温度达到金属熔点之后，金属本身存在较高温度，可引发周围金属膨胀或者变形。当构件预热过程或者层间温度较高，输入的热量过大，冷却速度较慢，极易导致收缩变形。
二、建筑钢结构变形的预防技术
（一）合理安排钢结构的组装以及焊接顺序
钢结构制作和安装的环节，需要在同一水平面上完成，保证平台受压能力不会导致钢结构下沉，满足构件组装要求。
如果焊接小型钢结构构件，可先将焊接位置固定，之后按照顺序进行焊接；焊接大型钢结构需要先完成小型构件焊接，预防组装阶段产生的应力与变形，按照构件规格选择组装方法，以免结构受到焊接应力以及约束力等影响产生变形。除此之外，组装、焊接等施工过程还需保证焊接接头的热量均匀，将应力变形消除，使焊接坡口角度、对缝尺寸、“T型”贴角、搭接长度各尺寸准确无误，焊接过程符合规范要求。
（二）针对温度问题导致的变形问题控制
由于焊接变形部分原因是温度控制不合理导致的，因此需要对焊接温度合理控制，进而控制结构变形问题发生。比如：焊接焊缝位置金属，需要对焊接位置周围金属产生的影响考虑其中，焊接工序完成以后，需要立即采取降温措施，防止金属余温影响周围结构。
与此同时，还需对焊接顺序进行合理安排，防止顺序问题导致结构变形。比如：焊接期间，为消除结构挠曲变形，可使用对角焊接、上下焊接等方法完成。钢结构在建筑不同位置，受力各不相同，施工过程，应按照结构用途对于材料合理选择，按照焊缝具体位置，选择具有熔点差异金属，防止焊接过程由于承载力、熔点等因素影响导致结构变形。
此外，焊接过程，线能量高低也会影响变形程度，当线能量越高时，变形程度也就越大，反之变形程度越小。为预防焊接线能量对于结构的影响可利用二氧化碳焊替代原有手工电弧焊工艺，并借助多层焊控制焊接参数，对于焊接顺序合理选择，尽量使变形能够相互抵消。如：焊接工字梁时，可按照先拼接，后焊接的顺序控制焊接变形问题。
（三）矫正构件弯曲或者扭曲等变形
如果焊接过程，构件受力发生变形或者扭曲等问题，并且超过设计或者规范要求最高值，需要采取矫正措施。通常而言，矫正方法有如下几种：一是机械矫正；二是火焰矫正；三是混合矫正。具体应用过程可灵活选择，应用矫正技术需要遵循如下原则：一是先整体矫正，后局部矫正；二是先矫正主要位置，后校正次要位置；三是先矫正下部结构，后矫正上部结构；四是先矫正主件，后矫正附件。如果利用机械矫正方法，主要通过外力作用让构件和焊接变形产生反向塑性形变，抵消变形问题。如果使用火焰矫正方法，重点需要利用火焰使变形处相反区域产生塑性变形。当金属通过冷却方式矫正，该方法的运用要点为，对于加热范围、加热位置等合理选择。
构件在焊接结束以后如果出现残余变形问题，利用对应矫正措施，将残余变形问题消除。可利用热矫正或者机械矫正等方式，其中热矫正还包括整体加热以及局部加热。若焊接之后变形较为严重，就可利用加热矫正法，将钢结构构件加热，使其超过锻造温度，之后矫正。但是该方法运用可能导致焊接结构整体存在冶金层面的副作用，导致此方法应用受限。利用局部加热这一矫正措施，主要对于钢结构的局部位置进行加热，结构可发生热胀冷缩变化，高温区域材料膨胀，但是受到刚性约束，局部产生压缩变形，在冷却之后重新搜索，和焊接之后结构伸长变形问题相互抵销。使用局部加热方法进行矫正，不必利用专业设备，并且矫正过程操作灵活，所以应用较为广泛。而机械矫正主要是通过外力，让构件产生和焊接形变反向的变形，抵消焊接变形，达到矫正目的。应用机械矫正方法不但成本低廉，而且较为高效，在批量矫正过程通常利用压力机、翼缘矫直机等进行。如果只是简单的机械矫正，可使用锤击方法，用锤子对于焊缝进行击打，让焊缝产生的延展性和收缩形变问题抵消，实现矫正目的[2]。
结束语：总之，建筑钢结构焊接过程存在的变形问题直接影响工程质量，所以，为控制焊接变形问题，需要对焊接点的结构展开合理设计，并对焊接工艺运用展开高效管理，结合焊接环境影响结构变形的主要原因，不断积累施工经验，提高焊接技术应用水平，保证建筑钢结构的焊接施工质量。
参考文献：
[1]张明明.破解建筑钢结构焊接变形的技术探讨[J].河南建材，2018（02）：23-24.
[2]李进卫.破解建筑钢结构焊接变形的技术探讨[J].特钢技术，2016，22（01）：13-18+22.