鋼結(jié)構(gòu)加工中焊接變形的原因及控制措施

隨著高層建筑的飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在住宅建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。鋼結(jié)構(gòu)還用于其他建筑結(jié)構(gòu)中，例如大跨度鋼結(jié)構(gòu)，輕鋼結(jié)構(gòu)和鋼-混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)作為一種新型的建筑結(jié)構(gòu)，對(duì)中國(guó)的房屋建筑產(chǎn)生了巨大的影響。與混凝土結(jié)構(gòu)一起，它已成為建筑結(jié)構(gòu)中必不可少的部分。控制鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)和安裝的質(zhì)量，促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)滿足現(xiàn)代建筑的需求。 I.鋼結(jié)構(gòu)加工過(guò)程中焊接變形的原因1.1焊接應(yīng)力的影響在焊接過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)零件通過(guò)焊接材料的高溫焊接而被迅速加熱和冷卻。在此過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)零件的焊接應(yīng)力會(huì)隨著溫度的變化而迅速擴(kuò)散。在擴(kuò)散過(guò)程中，由于各種因素，它不會(huì)分布在鋼結(jié)構(gòu)上。在焊接過(guò)程中，焊接變形和鋼結(jié)構(gòu)的變形程度決定了鋼軌構(gòu)件的使用壽命，并影響鋼軌構(gòu)件的生產(chǎn)成本。 1.2焊接工藝的影響焊接工藝是決定焊接變形大小的重要因素。在焊接過(guò)程中，相同的材料和設(shè)備，在不同工人的操作下，會(huì)產(chǎn)生不同程度的焊接變形。可以看出，工人在焊接過(guò)程中的經(jīng)歷對(duì)焊接變形和焊接變形影響更大。焊接技術(shù)的應(yīng)用程度，例如軌道組件的預(yù)熱時(shí)間，只能通過(guò)考慮一系列復(fù)雜因素來(lái)確定，例如一天的溫度和一天的光照以及焊接之間的接觸面積TS焊接過(guò)程中的材料催化劑和鋼軌部件以及焊接過(guò)程中鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定過(guò)程中，焊接過(guò)程中應(yīng)力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響是不同的，這會(huì)影響焊接變形。 1.3焊接材料的影響焊接材料性能對(duì)焊接變形的影響也是一個(gè)重要因素。焊接過(guò)程是用于快速加熱鋼結(jié)構(gòu)部件的過(guò)程。加熱過(guò)程中的熱應(yīng)力傳遞程度是影響焊接變形的關(guān)鍵因素。焊接材料的預(yù)熱溫度沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化，并且焊接材料本身的熱導(dǎo)率直接決定了焊接變形的程度。 （2）鋼結(jié)構(gòu)加工的焊接和制造控制方法（2.1）焊接要考慮的因素（1）合理優(yōu)化焊接工藝。鋼結(jié)構(gòu)零件的焊接共有三種制造工藝，分別是預(yù)熱，加工和校正。其中，常用的焊接前預(yù)熱方法有剛性固定法，預(yù)張緊法和反變形法。根據(jù)不同的鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用不同的方法。例如，大型鋼結(jié)構(gòu)在焊接過(guò)程中的變形對(duì)整個(gè)產(chǎn)品影響很大。在預(yù)熱過(guò)程中，必須使用反向變形。根據(jù)材料的特性預(yù)先計(jì)算變形量，并在預(yù)熱之前補(bǔ)償反向變形。消除焊接過(guò)程中的變形是防止焊接變形的最佳選擇。對(duì)熱應(yīng)力敏感的鋼結(jié)構(gòu)零件通常由鋼結(jié)構(gòu)零件的尺寸決定，預(yù)拉伸方法適用于較大的鋼結(jié)構(gòu)零件。對(duì)于鋁制零件，剛性固定方法適用于較小的鋼結(jié)構(gòu)零件。在焊接過(guò)程中，大多數(shù)使用的方法都集中在如何減少焊接應(yīng)力上，例如在焊接之前及時(shí)預(yù)熱每種焊接材料。需要結(jié)合一天中的溫度和不同的焊接材料考慮預(yù)熱的時(shí)間和程度。為了在焊接過(guò)程中實(shí)現(xiàn)均勻的應(yīng)力傳遞。 （2）焊接時(shí)的熱控制。焊接過(guò)程的原理是使用快速加熱的焊接材料領(lǐng)域。鋼的應(yīng)力傳遞不均勻是由溫度傳遞不均勻引起的。因此，控制焊接過(guò)程中的散熱也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一些特殊手段來(lái)焊接時(shí)的散熱。合理地，熱量在焊縫周?chē)目焖偕⒉紝⒋蟠蠼档秃缚p變形的可能性。該方法的操作過(guò)程較為復(fù)雜，但實(shí)際應(yīng)用效果更為明顯。 2.2焊接方法介紹目前使用的焊接方法有：電極電弧焊，原理是手工操作電極焊接；埋弧焊，原理是利用電弧在焊劑層下燃燒，采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接，其原理是使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。 MIG / MAG焊作為一種保護(hù)性氣體保護(hù)焊方法，是基于采礦的。介紹了一種以惰性氣體為保護(hù)氣體，焊絲為熔化電極的電弧焊方法。等離子弧焊的原理是通過(guò)水冷噴嘴對(duì)電弧的約束作用來(lái)獲得高能量密度的等離子弧。 3.控制和解決鋼結(jié)構(gòu)加工過(guò)程中的焊接變形問(wèn)題的技術(shù)措施3.1在鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工中，控制焊接變形是非常關(guān)鍵的過(guò)程。這種變形是由焊接過(guò)程中溫度變化的非線性引起的。剛性變形或塑性變形，焊接變形會(huì)嚴(yán)重影響焊接接頭的疲勞強(qiáng)度和韌性，降低其耐腐蝕性。為了盡可能避免焊接變形，應(yīng)采取以下措施：（1）合理布置焊接槽以減少焊接變形；（2）合理布置焊接工藝，并盡量避免應(yīng)力集中，（ 3）角焊縫焊接時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的抗變形措施。例如，對(duì)于對(duì)稱部件，使用同步對(duì)稱焊接技術(shù)。 （4）選擇合適的焊接材料并采用合適的焊接工藝以降低焊接應(yīng)力。使用低溫焊接技術(shù)焊接鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，由于預(yù)熱溫度不同，不同部位的焊接強(qiáng)度也不同，尤其是焊接厚板時(shí)，較低的溫度會(huì)極大地影響鋼板的強(qiáng)度，這是因?yàn)殇摼哂械蜏貤l件下硬度極低，容易產(chǎn)生脆化。從微觀上講，由于溫度低，焊縫的冷卻速度將加快，這將在焊縫和熱影響區(qū)之間造成稱為馬氏體的脆性結(jié)構(gòu)。因此，在使用低溫焊接時(shí)，應(yīng)特別注意環(huán)境溫度對(duì)焊接的影響。 3.2選擇正確的焊接工藝形式，材料和程序在選擇焊接接頭的斜角形式時(shí)，為了使電弧完全滲透到焊縫的根部，必須在接頭上打開(kāi)斜角，并且將其形狀必須選擇斜角。在這種情況下，應(yīng)選擇易于加工的坡口，并可以將焊縫完全焊接，以達(dá)到降低焊接成本和減少焊接后變形的可能性的效果。選擇焊接材料時(shí)，應(yīng)考慮具體因素應(yīng)充分考慮母材的化學(xué)成分，物理和機(jī)械性能以及接頭的形式。如果焊接材料選擇不當(dāng)，則在焊縫過(guò)渡區(qū)容易產(chǎn)生脆性裂紋。因此，在進(jìn)行超低溫焊接時(shí)，由于屈服強(qiáng)度較低，沖擊韌性較低，因此在確保設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量使用低氫堿或鈦鈣型焊條。很好。同時(shí)，將電極預(yù)熱以提高電極的疲勞強(qiáng)度。