?鋼結(jié)構(gòu)是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。因其自重較輕,且施工簡(jiǎn)單,廣泛應(yīng)用于大型廠房、場(chǎng)館、超高層、橋梁等領(lǐng)域。接下來,
廣東鋼結(jié)構(gòu)公司小編解答一下鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,需要避免以下幾種變形情況:
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收縮變形
產(chǎn)生原因:焊接時(shí),焊縫金屬及熱影響區(qū)金屬在高溫下發(fā)生膨脹和收縮,由于受到焊件其他部分的約束,不能自由變形,從而在焊件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,導(dǎo)致收縮變形。這種變形在焊接結(jié)構(gòu)中較為常見,表現(xiàn)為焊件整體尺寸的減小。
避免措施:可采用合理的焊接順序,如先焊收縮量大的焊縫,后焊收縮量小的焊縫;對(duì)于長(zhǎng)焊縫,可采用分段退焊法、跳焊法等,使焊縫熱量分布均勻,減少集中收縮;還可預(yù)留收縮余量,在焊件下料時(shí),根據(jù)焊件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和焊接工藝,預(yù)先留出一定的收縮量,以補(bǔ)償焊接后的收縮變形。
角變形
產(chǎn)生原因:主要是由于焊縫截面形狀不對(duì)稱,或焊接順序不合理,導(dǎo)致焊縫橫向收縮在厚度方向上不均勻,從而使焊件繞焊縫軸線產(chǎn)生角度變化。常見于 V 形、X 形坡口的對(duì)接焊縫和 T 形接頭的角焊縫。
避免措施:對(duì)于坡口焊縫,可采用對(duì)稱坡口或減小坡口角度,使焊縫金屬在厚度方向上的收縮盡量均勻;合理選擇焊接工藝參數(shù),控制焊接熱輸入,減小焊縫橫向收縮差異;采用合適的焊接順序,如雙面同時(shí)對(duì)稱焊接、多層多道焊時(shí)合理安排各層各道的焊接順序等,使焊件在焊接過程中受到均勻的熱作用,減少角變形。
彎曲變形
產(chǎn)生原因:當(dāng)焊縫在焊件上分布不對(duì)稱時(shí),焊縫的縱向收縮會(huì)引起焊件向焊縫一側(cè)彎曲。例如,在工字梁的焊接中,如果一側(cè)的翼緣板焊縫較多或焊接熱輸入較大,就會(huì)導(dǎo)致工字梁向該側(cè)彎曲變形。
避免措施:優(yōu)化焊接工藝,盡量使焊縫對(duì)稱分布,對(duì)于不對(duì)稱焊縫,可先焊接焊縫少的一側(cè),再焊接焊縫多的一側(cè),以平衡焊縫的縱向收縮力;采用反變形法,在焊接前根據(jù)焊件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和焊接工藝,預(yù)先將焊件反向彎曲一定角度,使其在焊接后能夠抵消焊接產(chǎn)生的彎曲變形;也可在焊件上設(shè)置剛性固定裝置,限制焊件在焊接過程中的變形,但要注意剛性固定可能會(huì)增加焊接應(yīng)力,焊接后需及時(shí)拆除固定裝置并進(jìn)行消除應(yīng)力處理。
波浪變形
產(chǎn)生原因:多見于薄板結(jié)構(gòu)的焊接。由于薄板的剛性較小,在焊接過程中,焊縫及其附近區(qū)域的金屬受熱膨脹,受到周圍較冷金屬的約束,產(chǎn)生壓應(yīng)力,當(dāng)壓應(yīng)力超過薄板的臨界應(yīng)力時(shí),薄板就會(huì)失穩(wěn)而產(chǎn)生波浪變形。
避免措施:對(duì)于薄板結(jié)構(gòu),可采用較小的焊接電流和較快的焊接速度,減少焊接熱輸入,降低焊縫區(qū)域的溫度梯度和熱應(yīng)力;采用合理的焊接順序,如從中間向四周焊接、分散焊接等,使薄板受熱均勻,避免局部過熱;還可采用預(yù)拉伸法,在焊接前對(duì)薄板進(jìn)行預(yù)拉伸,使其產(chǎn)生一定的預(yù)變形,焊接后再釋放預(yù)拉伸力,從而減少波浪變形。
扭曲變形
產(chǎn)生原因:通常是由于焊接順序不合理、焊件裝配質(zhì)量差或焊接時(shí)焊件受到不均勻的外力作用等原因引起的。例如,在焊接工字梁時(shí),如果先焊接一側(cè)的翼緣板和腹板的焊縫,再焊接另一側(cè)的焊縫,且焊接過程中焊件沒有得到有效的固定,就容易產(chǎn)生扭曲變形。
避免措施:制定合理的焊接順序,盡可能使焊縫的收縮力相互平衡,避免產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩;提高焊件的裝配質(zhì)量,保證焊件在焊接前的形狀和尺寸精度,減少因裝配誤差引起的變形;在焊接過程中,采用合適的工裝夾具對(duì)焊件進(jìn)行剛性固定,防止焊件發(fā)生位移和轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)要注意工裝夾具的設(shè)計(jì)和使用不能影響焊件的自由收縮。