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惠州鋼結(jié)構(gòu)焊接變形與控制矯正

發(fā)布于:2022-05-09 14:54:00 | 來(lái)源: | 點(diǎn)擊率:
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1、焊接變形形式與原始原始彎曲部翼變形大致可分為兩種情況:即整體結(jié)構(gòu)的變形和結(jié)構(gòu)的局部變形。

各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變形都是基本變形的發(fā)展、轉(zhuǎn)化和綜合變形。焊接過(guò)程中,焊縫和焊縫附近加熱區(qū)域的金屬膨脹,壓縮應(yīng)力和塑性收縮變形發(fā)生在焊接區(qū)域,產(chǎn)生不同程度的水平和垂直收縮。由于這兩個(gè)方向的收縮,導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的各種變形。

2、影響焊接結(jié)構(gòu)變形的因素:影響焊接變形量的因素很多,有時(shí)相同的因素會(huì)對(duì)縱向變形、橫向變形和角變形產(chǎn)生相反的影響。否則,很難達(dá)到預(yù)期的效果:焊截面積是指熔合線范圍內(nèi)的金屬面積。焊縫面積越大,冷卻過(guò)程中收縮的變形量越大,導(dǎo)致水平面積越大。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)熱輸入受到焊接熱輸入的影響時(shí),即使輸入繼續(xù)增加,角變形也不再增大,但會(huì)減少。

3)工件預(yù)熱和層間溫度的影響:預(yù)熱溫度和層間溫度越高,相當(dāng)于熱輸入的增加,降低了冷卻速度,減緩了冷卻變形。除了渣焊,埋弧焊的熱輸入較大,在焊縫面積等其他條件下收縮變形較大。手工電弧焊熱輸入居中,收縮變形小于埋弧焊。由于焊縫位置不對(duì)稱,焊縫位置不對(duì)稱會(huì)造成各種變形。6)結(jié)構(gòu)剛度對(duì)焊接變形的影響:結(jié)構(gòu)剛度主要取決于結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸,剛度較小,焊接變形較大;

7)裝配和焊接規(guī)范對(duì)焊接變形的影響:由于裝配方法不同,也會(huì)影響結(jié)構(gòu)的變形。整體裝配后體裝配,變形一般較小。了解各種因素單獨(dú)作用的影響,便于對(duì)工程具體情況進(jìn)行具體的綜合分析。

 3、防止變形的措施和減少結(jié)構(gòu)的順序:減少焊接面積:在焊接良好、無(wú)過(guò)度缺陷的前提下,盡可能采用較小的坡口尺寸(角度和間隙)。2)對(duì)于屈服強(qiáng)度低于345mpa且硬度較弱的鋼材,采用較小的熱輸入,不預(yù)熱可能會(huì)適當(dāng)降低預(yù)熱和層間溫度。如CO2保護(hù)焊接面可采用多層焊接代替單層氣體焊接接頭。雙面焊接時(shí),應(yīng)采用與構(gòu)件中軸對(duì)稱的焊接順序,如下圖2所示

6)采用焊前反變形法控制焊后角變形。該方法是生產(chǎn)中常見(jiàn)的方法,基本上可以提前抵消(補(bǔ)償)焊件。焊后彎曲的反變形可以防止焊后變形。表1和圖4分別為箱柱和H鋼焊接前反變形的參考值:


7)剛性固定法:又稱強(qiáng)制法。在實(shí)際生產(chǎn)中,焊后剛性構(gòu)件變形一般較小,焊前剛性小的構(gòu)件可增強(qiáng),焊后變形也可減少。使用此方法時(shí),必須等待焊接冷卻,然后拆除夾具和支架。幾種常見(jiàn)的方法包括夾具法、支撐法、輪胎法、臨時(shí)固定法(焊釘固定法和緊固法)。壓力法和定位焊接方法:該方法主要適用于薄板的焊接。當(dāng)薄板焊縫及其熱影響未完全冷卻時(shí),立即用風(fēng)槍擊中區(qū)域。9)采用預(yù)留長(zhǎng)度法補(bǔ)償焊縫縱向收縮變形。除避免接頭密度外,焊縫位置應(yīng)盡可能靠近構(gòu)件中和軸。

11)正確選擇焊接順序。當(dāng)焊縫和角焊縫同時(shí)存在于鋼結(jié)構(gòu)中時(shí),原則上首先焊接焊縫和反焊角焊縫。對(duì)于交叉焊縫和T型焊縫,應(yīng)采取正確的順序,避免焊接應(yīng)力集中,保證接頭的焊接質(zhì)量。對(duì)稱于整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)中軸和中間段的焊接,非常有利于減少變形。焊接鋼結(jié)構(gòu)中強(qiáng)度要求高的重要部件應(yīng)盡可能自由收縮,不受限制。4、焊接變形的焊接后矯正方法:為滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求,必須糾正焊接變形的焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)件。另一方面,這種矯正本質(zhì)上是試圖引起新的變形來(lái)補(bǔ)償或抵消已經(jīng)發(fā)生的變形。在施工和生產(chǎn)中,常用的焊接后殘余變形矯正方法可分為力矯正、加熱矯正和兩種方法的結(jié)合。

4.1施力矯正法: 

千斤頂、螺旋加力器、輥壓矯正機(jī)或大型壓力機(jī)一般用于施力矯正。

4.2加熱矯正法: 

也就是說(shuō),使用不均勻的加熱來(lái)補(bǔ)償或抵消原來(lái)的焊接變形。加熱矯正方法的加熱方法可分為點(diǎn)加熱、線加熱熱和三角形加熱。低碳鋼和普通合金的焊接結(jié)構(gòu)一般采用650~8000C的加熱溫度,一般不超過(guò)9000C。溫度范圍可以通過(guò)表2中的各種顏色來(lái)確定。

在使用加熱矯正的同時(shí),為了提高矯正效果,也可以在加熱過(guò)程中進(jìn)行外力矯正。







圖3:T形接頭板厚較大時(shí)采用開(kāi)坡口角對(duì)接焊縫 


                             圖4 H形鋼焊接前翼緣的反變形量參考值