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焊接結構的變形控制與校正

發布者: 發布時間:2016/3/3 15:16:00 閱讀:次 【字體:

鋼結構的焊接工藝使鋼材在焊縫處產生高溫(約在1600℃以上),而溫度的梯度又很陡峭,在焊縫兩旁約lcm的母體上即下降到60O℃左右,通常在距離焊縫3cm外的母材即為室溫。

由于焊后的冷卻不均勻,所以焊接構件總有內應力存在,同時產生相當大的變形。由于受力、拼裝、使用和關觀上的要求,鋼結構施工驗收規范對焊件允許變形已有規定。為了防患于未然,對于焊接變形,最好在焊接過程中予以消除或控制。焊接變形包括縱向收縮,橫向收縮,彎曲變形,角變形,波浪式變形,扭曲翹曲變形等。因此控制變形的方法也很多,茲分述如下:

1、夾固法

焊接前把相應的構件用機械緊固件或工夾具臨時固定在模具或鋼平臺上,然后施焊。這個夾固法只能減小寬板材焊后的翹曲變形。對于狹板材(或是加熱區很寬時—大于被焊板材寬的0.15),夾固不僅不能減小翹曲,甚至反而使它增加。在所有情況中,夾固法使接近焊縫區的塑性拉伸變形增加,因此作為防止翹曲的夾固法基本上在焊接低碳鋼的寬板材時才可采用,因為即使增加了一些塑性變形,對于低碳鋼的工作能力沒有什么大影響。但對狹板材,夾固法是不適合的,因為這并不能使翹曲變形減小,反而使內應力大大增加。對高強度鋼材采用夾固法進行焊接更是不合理的,因為這要用去很大一部分塑性,并會影響鋼結構的韌性,從而降低安全度。

2、彈性反變形法

預作適量反變形使之與板材在焊后引起的變形互相抵消,以防止焊后的翹曲變興,它有彈性彎曲和彈塑性彎屈兩類。板條彈性預彎曲時,在板條的邊緣發生彈性變形。它可決定已彎曲板條的曲率。有了彈性預彎曲可能采用的最大值后,就可以確定板條在各種不同的堆焊規范時的最后變形。因此,無論在翹曲方面或是在最后塑性拉伸變形方面,彈性預彎屈比采用夾固而沒有預留反變形的焊接工藝可得較好的結果。

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