焊接應力與變形控制

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1、北京時代科技股份有限公司時代焊機，中國品牌焊接應力和變形控制北京時代科技股份有限公司時代焊機，中國品牌在建筑鋼結構發(fā)展如火如荼的今天，形式各異的焊接機械、焊接方法日新月異，焊接技術成了一個關鍵的課題。但在施工過程中，由于焊接產生的焊接殘余應力和殘余變形，嚴重影響著工程的質量、安裝進度和結構承載力(即使用功能)，因而，急需采用合理的方法予以控制?！　′摻Y構的焊接過程實際上是在焊件局部區(qū)域加熱后又冷卻凝固的熱過程，但由于不均勻溫度場，導致焊件不均勻的膨脹和收縮，從而使焊件內部產生焊接應力而引起焊接變形。常見的焊接應力有

2、：1)縱向應力；2)橫向應力；3)厚度方向應力。常見的焊接變形有：1)縱向收縮變形；2)橫向收縮變形；3)角變形；4)彎曲變形；5)扭曲變形；6)波浪變形。針對這些不同種類的焊接變形和應力分布，追溯根源，具體進行研究控制?！　?焊接變形的控制措施　　全面分析各因素對焊接變形的影響，掌握其影響規(guī)律，即可采取合理的控制措施?！　?.1焊縫截面積的影響　　焊縫截面積是指熔合線范圍內的金屬面積。焊縫面積越大，冷卻時收縮引起的塑性變形量越大，焊縫面積對縱向、橫向及角變形的影響趨勢是一致的，而且是起主要的影響，因此，在板厚相同

3、時，坡口尺寸越大，收縮變形越大?！　?.2焊接熱輸入的影響　　一般情況下，熱輸入大時，加熱的高溫區(qū)范圍大，冷卻速度慢，使接頭塑性變形區(qū)增大。　　1.3焊接方法的影響　　多種焊接方法的熱輸入差別較大，在建筑鋼結構焊接常用的幾種焊接方法中，除電渣以外，埋弧焊熱輸入最大，在其他條件如焊縫斷面積等相同情況下，收縮變形最大，手工電弧焊居中，CO2氣體保護焊最小?！　?.4接頭形式的影響　　在焊接熱輸入、焊縫截面積、焊接方面等因素條件相同時，不同的接頭形式對縱向、橫向、角變形量有不同的影響。常用的焊縫形式有堆焊、角焊、對接焊。

4、　　1)表面堆焊時，焊縫金屬的橫向變形不但受到縱橫向母材的約束，而且加熱只限于工件表面一定深度而使焊縫的收縮同時受到板厚、深度、母材方面的約束，因此，變形相對較小?！　?)T形角接接頭和搭接接頭時，其焊縫橫向收縮情況與堆焊相似，其橫向收縮值與角焊縫面積成正比，與板厚成反比?！　?)對接接頭在單道(層)焊的情況下，其焊縫橫向收縮比堆焊和角焊大，在單面焊時坡口角度大，板厚上、下收縮量差別大，因而角變形較大?！　‰p面焊時情況有所不同，隨著坡口角度和間隙的減小，橫向收縮減小，同時角變形也減小。　　1.5焊接層數(shù)的影響　　1

5、)橫向收縮：在對接接頭多層焊接時，第一層焊縫的橫向收縮符合對接焊的一般條件和變形規(guī)律，第一層以后相當于無間隙對接焊，接近于蓋面焊道時與堆焊的條件和變形規(guī)律相似，因此，收縮變形相對較小。　　2)縱向收縮：多層焊接時，每層焊縫的熱輸入比一次完成的單層焊時的熱輸入小得多，加熱范圍窄，冷卻快，產生的收縮變形小得多，而且前層焊縫焊成后都對下層焊縫形成約束，因此，多層焊時的縱向收縮變形比單層焊時小得多，而且焊的層數(shù)越多，縱向變形越小。??在工程焊接實踐中，由于各種條件因素的綜合作用，焊接殘余變形的規(guī)律比較復雜，了解各因素單獨作

6、用的影響便于對工程具體情況做具體的綜合分析。所以，了解焊接變形產生的原因和影響因素，則可以采取以下控制變形的措施：　　1)減小焊縫截面積，在得到完整、無超標缺陷焊縫的前提下，盡可能采用較小的坡口尺寸(角度和間隙)?！　?)對屈服強度345MPA以下，淬硬性不強的鋼材采用較小的熱輸入，盡可能不預熱或適當降低預熱、層間溫度；優(yōu)先采用熱輸入較小的焊接方法，如CO2氣體保護焊?！　?)厚板焊接盡可能采用多層焊代替單層焊。　　4)北京時代科技股份有限公司時代焊機，中國品牌在滿足設計要求情況下，縱向加強肋和橫向加強肋的焊接可采

7、用間斷焊接法?！　?)雙面均可焊接操作時，要采用雙面對稱坡口，并在多層焊時采用與構件中和軸對稱的焊接順序?！　?)T形接頭板厚較大時采用開坡口角對接焊縫。　　7)采用焊前反變形方法控制焊后的角變形?！　?)采用剛性夾具固定法控制焊后變形?！　?)采用構件預留長度法補償焊縫縱向收縮變形，如H形縱向焊縫每米長可預留0.5mm～0.7mm?！　?0)對于長構件的扭曲，主要靠提高板材平整度和構件組裝精度，使坡口角度和間隙準確，電弧的指向或對中準確，以使焊縫角度變形和翼板及腹板縱向變形值與構件長度方向一致?！　?1)在焊縫眾

8、多的構件組焊時或結構安裝時，要采取合理的焊接順序?！　?2)設計上要盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸，合理布置焊縫，除了要避免焊縫密集以外，還應使焊縫位置盡可能靠近構件的中和軸，并使焊縫的布置與構件中和軸相對稱?！　?焊接應力的控制措施　　構件焊接時產生瞬時內應力，焊接后產生殘余應力，并同時產生殘余變形，這是不可避免的現(xiàn)象?！　『附幼冃蔚某C正費時費工，構件制造和安裝