鋼格板焊接變形的影響因(yīn)素
1. 輸入熱源對焊接變形的(de)影響 在鋼格板焊接過程中,受到局部(bù)高溫熱源的影響,焊縫區 被急劇加熱,並局部熔化。該區域材料被加熱,使焊接 區擴展,而鋼格(gé)柵周圍溫度相對(duì)較低區域對焊接區產(chǎn)生約束, 從而產(chǎn)生彈性熱應(yīng)力,材料的屈服應力極限在溫度升高後(hòu)急(jí)劇(jù)下降,導致熱彈性應(yīng)力超過屈服極限,形成熱 壓縮。 冷卻時,焊縫區材料收縮受到周圍區域不均勻 溫度場的影響,產生不均勻的收縮(suō)變形,焊接(jiē)區呈現拉 伸(shēn)殘(cán)餘應力,相鄰區域承受壓(yā)縮殘餘應力(lì)。 不鏽鋼(gāng)鋼格板焊接對於熱源的輸入非(fēi)常敏感,合理 控製輸入熱源能量的大小(xiǎo)對於格柵板焊(hàn)件質量有重要意義。 輸入較大的熱源(yuán)能量(liàng)會造成較大的收縮變形(xíng),反之,輸 入較小的熱源能量會造成較小的收(shōu)縮變形。因此在保 證焊縫形成良好情況下,選用盡可能小的輸入熱源。
2 .焊縫尺寸對焊接變形的(de)影響 對於(yú)不鏽鋼(gāng)鋼格板焊接來說,焊縫的麵積 尺寸與鋼格板(bǎn)焊件的撓曲變形有著密不可分的關係, 另外,焊縫在結構中的位置對於不鏽鋼鋼格板焊接 變形也會產生影響。不(bú)對稱的安(ān)排會導致焊件(jiàn)的彎曲 變形,鋼格板焊件(jiàn)截麵中性軸(zhóu)越接近焊縫,相對而言彎曲變形 越小;反之,焊件截麵中性軸離(lí)焊縫越遠,相對而言彎 曲變形越大。
3.焊板初(chū)始粗糙度和板厚對焊接變(biàn)形(xíng)的影響 但在實際加工(gōng)生產中不可能製造出理想情況下的不鏽 鋼板材,其可能存(cún)在(zài)不同程度的初始撓曲變形或者初 始幾何缺陷,這些初始表麵粗糙度(dù)和缺陷會在一定程 度上造成鋼格板焊接的臨界失穩變形。 對(duì)於存在(zài)不平整 度(dù)問題的板(bǎn)材,殘餘應力(lì)的增加,起始階段板材(cái)撓度的 增長是相對緩(huǎn)慢的;但在焊接產生(shēng)的殘餘應力超過某一定值時,瞬間板材撓度的增(zēng)加會相(xiàng)對較快。初始粗(cū) 糙度相對較大時(shí),板材所能承受的臨界載荷值就會在 一定程度(dù)上降(jiàng)低,產生(shēng)失穩變形越容易。 因此必須嚴格控製不鏽鋼板材焊件的初始表麵粗糙度,否(fǒu)則其(qí)會 大大地(dì)影響著焊接(jiē)抗失穩變形阻力和臨界載荷。 除(chú)初始表麵粗糙度外(wài),板材(cái)厚度對於失穩變形 也是一個重要的影響因素。焊板厚度越小,其(qí)剛(gāng)度就 越小(xiǎo),抵抗(kàng)彎曲變(biàn)形的能力就越低,在不鏽(xiù)鋼板材(cái)對接 焊時,受到高溫熱源(yuán)的(de)影響,就更容易發生撓曲變(biàn)形。 相反,焊接厚度越大(dà),剛度就更大,不易變形。
4、鋼格板裝配對焊接變形的影響 鋼(gāng)格(gé)板焊接時選擇合適的焊件裝配順序,避免在總 的構件內引起多餘的裝配應力。由於在不同裝配階段 裝配體總的剛性化和重心位置的改變,會導致裝配後鋼格板 焊件內存(cún)在本不應該有的應力。 一般而言,處理(lǐ)不好 裝配焊接順序,會直接影(yǐng)響焊接的質量。另外(wài),在不鏽 鋼(gāng)鋼格板裝(zhuāng)配(pèi)過程中(zhōng)有可能產生新的殘餘應力,如果新 的殘餘應力大於臨界(jiè)變形應力,就會引起(qǐ)焊件變形。 因此(cǐ)應該盡可能減少或者避免產生裝配應力。 總之,焊接變形影響因素並不是孤立存在的,焊接 不規則的形變是多個因素綜合作用的結果。 這(zhè)需要從多個角度綜合考慮,在生產和設計過程(chéng)中找(zhǎo)到一個(gè)更(gèng) 合理的措施,以減小焊接變形。 變形的控製及工藝措施: 不論是手工焊接和自動焊接技術、焊(hàn)接經驗和焊(hàn)接(jiē)工藝的(de)選擇都是很重(chóng)要,因此操(cāo)作人員除了平時加強焊接技術的訓練和焊(hàn)接技術的積累外,還要合理的選擇焊(hàn)接工(gōng)藝,這樣對焊接質量的提高有著深遠的意義 1、 鋼性強製性固定法焊接。采用焊接夾具或者組合夾具(jù),將鋼格板焊件強(qiáng)製性固定牢靠後對焊件進行焊接,目的是(shì)增強其組合的鋼性,減小焊接(jiē)過程中(zhōng)變形的傾向。保證裝配的幾何(hé)尺寸。如(rú)果(guǒ)鋼格板的焊縫比較長(zhǎng),可以采用壓鐵法分別放在焊(hàn)縫的兩邊,以減少焊縫的變形。 2.不鏽鋼鋼格板在焊(hàn)接過程中減小變形的技術措施。在焊接過程中要注意以下兩方麵的問題。a.盡量減小加熱階段產生的縱向塑性壓變力。縱向塑性壓(yā)變力包括:預拉伸力(機械(xiè)拉伸和預置溫度拉伸)、等效(xiào)降低熱輸入法(采(cǎi)用的各種(zhǒng)冷卻(què)夾具焊縫兩側預先(xiān)沉積的吸熱物質等)和降溫(wēn)梯度的均勻預(yù)熱法。b.盡量增大冷卻過程中的縱向塑(sù)性拉應變,其中包(bāo)括夾具的拘束動(dòng)態溫差(chà)拉(lā)伸(隨焊激冷)和靜(jìng)態溫差拉伸。 3、不鏽鋼鋼格板在焊接後(hòu)的(de)變形控製措施。最科學的方法是采用多點加熱的方(fāng)法對不鏽鋼(gāng)鋼格板產生的凸凹變形(xíng)進行矯正,一般情況下,加熱點直徑不小於 15mm,加熱點與加熱點之間的距離應該根據板材的變形量大小(xiǎo)來製定,正常的情況下在 50-100mm 範(fàn)圍內。通過采用(yòng)焊接後消除殘餘應力(lì)熱處理法克服(fú)鋼製焊接(jiē)構件(jiàn)的變形研(yán)究表明,為(wéi)了更(gèng)好的(de)防治不鏽(xiù)鋼薄板焊接(jiē)後(hòu)回彈變形(xíng),穩定構(gòu)件的尺寸,通過縫隙試樣、板條、板塊試樣等方式強製焊接後,再對構(gòu)件進行焊後熱處理(lǐ)可(kě)以有效的克(kè)服板材焊接的變(biàn)形。
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