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鋼結構殘余應力和變形的控制方法

發布者: 發布時間:2016/4/26 13:50:24 閱讀:次 【字體:

1、殘余應力和變形的控制方法

為了限制平臺建造中產生的殘余應力和變形,應制定適當的焊接計劃,這個計劃要考慮焊縫數量,焊縫尺寸及焊接順序,在冷卻階段允許移動的構件,其焊接應力可控制在一最小值,焊接應從一個組合板架中間開始,盡可能避免焊縫交叉,如果不可避免的要相交,橫向對接焊縫應交錯排列,而縱向對接焊應連續排列。

在允許橫向收縮的前提下,應先進行交錯對接焊,然后進行連續焊;先進行對接焊然后進行交叉的填角焊。

為減小焊接應力,常采用預熱的方法。預熱即將一般金屬材料的溫度先加熱到焊接環境溫度,通常加熱到100~240℃,預熱的好處是它能使冷卻速度放慢。由于后一個焊道的焊接消除了前一個焊道的應力,因此雙焊道焊接的殘余應力較小,但由于其熱量較單焊道要大,所以變形要大。

為使焊接引起應力和變形最小,其坡口尺寸應盡量小,這影響到焊接金屬截面的尺寸,從而影響到其拉應力區的寬度。為了使對接焊焊縫的變形最小,對板厚超過12mm的平板采用x或u形坡口,而不是V形披口,而填角焊幾何尺寸是預先給定的,好的焊縫設計應在保證強度條件下焊縫尺寸最小。

可以選擇如下兩種方法控制焊接變形:補償余量法一預估焊接變形,在部件裝配時考慮補償變形。約束焊接法一一焊接前將所焊構件安裝正確,然后再采取一些措施使焊接變形限制到最小程度。由于第一種方法允許在焊接過程中進行相應變動,所以引起的殘余應力比第二種方法小,然而,事先計算補償余量是很困難的。因此在復雜的鋼結構中用第一種方法很困難,對于這種鋼結構,可以分成若干個小單元,對每個單元進行無約束焊接,然后對各單元進行有約束的焊接,即第二種方法,這種方法比前一種簡單,但要產生很高的殘余應力。

2、裝配和安裝的影響

鋼結構的建造過程一般分步進行,首先對構件進行軋制、切割、焊接,然后進行裝配。裝配過程中同樣會對鋼結構變形及應力產生影響。

個別構件的變形將會產生縫隙,當采用先切割后裝配工序時,可在焊接前用拉桿強迫立柱和上梁接觸以消除縫隙,這種方法會在鋼結構中產生殘余應力,并與鋼結構中原有的應力疊加。

希望大家看了“鋼結構殘余應力和變形的控制方法”這篇文章讓你對鋼結構殘余應力能有深刻的了解,大家要趕快學習起來哦!重慶鋼結構公司專業從事鋼結構設計、加工制作和現場安裝,歡迎來電咨詢,我重慶奇冠鋼結構有限公司竭誠為您服務。

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