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)，對中國的房屋建筑產(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)加工過程中焊接變形的原因1.1焊接應(yīng)力的影響在焊接過程中，鋼結(jié)構(gòu)零件通過焊接材料的高溫焊接而被迅速加熱和冷卻。在此過程中，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，工人在焊接過程中的經(jīng)歷對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，只能通過考慮一系列復(fù)雜因素來確定，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焊接過程中的材料催化劑和鋼軌部件以及焊接過程中鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定過程中，焊接過程中應(yīng)力對鋼結(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焊接變形的影響也是一個(gè)重要因素。焊接過程是用于快速加熱鋼結(jié)構(gòu)部件的過程。加熱過程中的熱應(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)在焊接過程中的變形對整個(gè)產(chǎn)品影響很大。在預(yù)熱過程中，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。消除焊接過程中的變形是防止焊接變形的最佳選擇。對熱應(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)的一些特殊手段來焊接時(shí)的散熱。合理地，熱量在焊縫周圍的快速散布將大大降低焊縫變形的可能性。該方法的操作過程較為復(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水冷噴嘴對電弧的約束作用來獲得高能量密度的等離子弧。 3.控制和解決鋼結(jié)構(gòu)加工過程中的焊接變形問題的技術(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)鍵的過程。這種變形是由焊接過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，對于對稱部件，使用同步對稱焊接技術(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。