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焊接结构的变形控制与校正

发布者: 发布时间:2016/3/3 15:16:00 阅读:次 【字体:

钢结构的焊接工艺使钢材在焊缝处产生高温(约在1600℃以上),而温度的梯度又很陡峭,在焊缝两旁约lcm的母体上即下降到60O℃左右,通常在距离焊缝3cm外的母材即为室温。

由于焊后的冷却不均匀,所以焊接构件总有内应力存在,同时产生相当大的变形。由于受力、拼装、使用和关观上的要求,钢结构施工验收规范对焊件允许变形已有规定。为了防患于未然,对于焊接变形,最好在焊接过程中予以消除或控制。焊接变形包括纵向收缩,横向收缩,弯曲变形,角变形,波浪式变形,扭曲翘曲变形等。因此控制变形的方法也很多,兹分述如下:

1、夹固法

焊接前把相应的构件用机械紧固件或工夹具临时固定在模具或钢平台上,然后施焊。这个夹固法只能减小宽板材焊后的翘曲变形。对于狭板材(或是加热区很宽时—大于被焊板材宽的0.15),夹固不仅不能减小翘曲,甚至反而使它增加。在所有情况中,夹固法使接近焊缝区的塑性拉伸变形增加,因此作为防止翘曲的夹固法基本上在焊接低碳钢的宽板材时才可采用,因为即使增加了一些塑性变形,对于低碳钢的工作能力没有什么大影响。但对狭板材,夹固法是不适合的,因为这并不能使翘曲变形减小,反而使内应力大大增加。对高强度钢材采用夹固法进行焊接更是不合理的,因为这要用去很大一部分塑性,并会影响钢结构的韧性,从而降低安全度。

2、弹性反变形法

预作适量反变形使之与板材在焊后引起的变形互相抵消,以防止焊后的翘曲变兴,它有弹性弯曲和弹塑性弯屈两类。板条弹性预弯曲时,在板条的边缘发生弹性变形。它可决定已弯曲板条的曲率。有了弹性预弯曲可能采用的最大值后,就可以确定板条在各种不同的堆焊规范时的最后变形。因此,无论在翘曲方面或是在最后塑性拉伸变形方面,弹性预弯屈比采用夹固而没有预留反变形的焊接工艺可得较好的结果。

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