膜结构工程减少焊接应力和焊接变形的措施

膜结构工程减少焊接应力和焊接变形的措施

构件产生过大的焊接应力和焊接变形多是构造不当或焊接工艺欠妥造成，而焊接应力和焊接变形的存在将造成构件局部应力集中以及使构件处于复杂应力状态下，影响材料的工作性能，故应从设计和焊接工艺两方面采取措施。

(1) 采取适当的焊接次序和方向，例如钢板对接时采用分段焊，厚度方向采用分层焊，钢板分块采用拼焊，工字形顶接时采用对角跳焊等。

(2) 尽可能采用对称焊缝，连接过渡尽可能平滑，避免出现截面突变，并在保证安全的前提下，避免焊缝厚度过大。

(3) 避免焊缝过分集中或多方向焊缝相交于一点。

(4) 施焊前使构件有一个和焊接变形相反的预变形。例如在顶接中将翼缘预弯，焊接后产生焊接变形与预变形抵消。在平接中使接缝处预变形，焊接后产生焊接变形也与之抵消。这种方法可以减少焊接后的变形量，但不会根除焊接应力。

(5) 对于小尺寸的杆件，可在焊前预热，或焊后回火加热到 600℃左右，然后缓慢冷却。可消除焊接应力。焊接后对焊件进行锤击，也可减少焊接应力与焊接变形。此外也可采用机械法校正来消除焊接变形。

由于焊缝中存在三向应力，阻碍了塑性交形，使裂缝易发生和发展，因此焊接应力将使疲劳强度降低。

此外，焊接应力还会降低压杆稳定性和使构件提前进入塑性工作阶段。降低或消除焊缝中的残余应力是改善结构低温冷脆性能的重要措施。同时焊接残余应力对结构的疲劳强度有明显得不利影响。

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