鋼格板焊接過程中,受到局部高溫?zé)嵩吹挠绊?,焊縫區(qū) 被急劇加熱,并局部熔化。該區(qū)域材料被加熱,使焊接 區(qū)擴(kuò)展,而鋼格板周圍溫度相對較低區(qū)域?qū)附訁^(qū)產(chǎn)生約束, 從而產(chǎn)生彈性熱應(yīng)力,材料的屈服應(yīng)力極限在溫度升高后急劇下降,導(dǎo)致熱彈性應(yīng)力超過屈服極限,形成熱 壓縮。冷卻時(shí),焊縫區(qū)材料收縮受到周圍區(qū)域不均勻 溫度場的影響,產(chǎn)生不均勻的收縮變形,焊接區(qū)呈現(xiàn)拉 伸殘余應(yīng)力,相鄰區(qū)域承受壓縮殘余應(yīng)力。 不銹鋼鋼格板焊接對于熱源的輸入非常敏感,合理 控制輸入熱源能量的大小對于鋼格板焊件質(zhì)量有重要意義。 輸入較大的熱源能量會(huì)造成較大的收縮變形,反之,輸 入較小的熱源能量會(huì)造成較小的收縮變形。因此在保
證焊縫形成良好情況下,選用盡可能小的輸入熱源。
2 .焊縫尺寸對焊接變形的影響
對于不銹鋼鋼格板焊接來說,焊縫的面積 尺寸與鋼格板焊件的撓曲變形有著密不可分的關(guān)系, 另外,焊縫在結(jié)構(gòu)中的位置對于不銹鋼鋼格板焊接 變形也會(huì)產(chǎn)生影響。不對稱的安排會(huì)導(dǎo)致焊件的彎曲 變形,鋼格板焊件截面中性軸越接近焊縫,相對而言彎曲變形 越??;反之,焊件截面中性軸離焊縫越遠(yuǎn),相對而言彎 曲變形越大。
焊板初始粗糙度和板厚對焊接變形的影響
但在實(shí)際加工生產(chǎn)中不可能制造出理想情況下的不銹鋼鋼格板,其可能存在不同程度的初始撓曲變形或者初 始幾何缺陷,這些初始表面粗糙度和缺陷會(huì)在一定程 度上造成鋼格板焊接的臨界失穩(wěn)變形。對于存在不平整 度問題的板材,殘余應(yīng)力的增加,起始階段板材撓度的 增長是相對緩慢的;但在焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力超過某一定值時(shí),瞬間板材撓度的增加會(huì)相對較快。初始粗 糙度相對較大時(shí),板材所能承受的臨界載荷值就會(huì)在 一定程度上降低,產(chǎn)生失穩(wěn)變形越容易。因此必須嚴(yán) 格控制不銹鋼板材焊件的初始表面粗糙度,否則其會(huì) 大大地影響著焊接抗失穩(wěn)變形阻力和臨界載荷。 除初始表面粗糙度外,板材厚度對于失穩(wěn)變形 也是一個(gè)重要的影響因素。焊板厚度越小,其剛度就 越小,抵抗彎曲變形的能力就越低,在不銹鋼板材對接 焊時(shí),受到高溫?zé)嵩吹挠绊?,就更容易發(fā)生撓曲變形。 相反,焊接厚度越大,剛度就更大,不易變形。3、不銹鋼鋼格板在焊接后的變形控制措施。最科學(xué)的方法是采用多點(diǎn)加熱的方法對不銹鋼鋼格板產(chǎn)生的凸凹變形進(jìn)行矯正,一般情況下,加熱點(diǎn)直徑不小于 15mm,加熱點(diǎn)與加熱點(diǎn)之間的距離應(yīng)該根據(jù)板材的變形量大小來制定,正常的情況下在 50-100mm 范圍內(nèi)。通過采用焊接后消除殘余應(yīng)力熱處理法克服鋼制焊接構(gòu)件的變形研究表明,為了更好的防治不銹鋼薄板焊接后回彈變形,穩(wěn)定構(gòu)件的尺寸,通過縫隙試樣、板條、板塊試樣等方式強(qiáng)制焊接后,再對構(gòu)件進(jìn)行焊后熱處理可以有效的克服板材焊接的變形。2.不銹鋼鋼格板在焊接過程中減小變形的技術(shù)措施。在焊接過程中要注意以下兩方面的問題。a.盡量減小加熱階段產(chǎn)生的縱向塑性壓變力??v向塑性壓變力包括:預(yù)拉伸力(機(jī)械拉伸和預(yù)置溫度拉伸)、等效降低熱輸入法(采用的各種冷卻夾具焊縫兩側(cè)預(yù)先沉積的吸熱物質(zhì)等)和降溫梯度的均勻預(yù)熱法。b.盡量增大冷卻過程中的縱向塑性拉應(yīng)變,其中包括夾具的拘束動(dòng)態(tài)溫差拉伸(隨焊激冷)和靜態(tài)溫差拉伸。
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