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鋼格柵板焊接變形的原因及預防措施
更新(xīn)日(rì)期:2019-11-14 點擊(jī)量:
鋼格柵板焊接變形的原因及預防(fáng)措施
隨著不鏽(xiù)鋼鋼格柵板的廣泛應用,不(bú)鏽鋼鋼格柵板的焊接變(biàn)得尤為重要(yào)。不鏽鋼鋼格板焊接變形,嚴重影響焊接質量和使用(yòng)性,其具有複雜性、多樣性。
常見的 變形主要與橫向收縮、縱向收縮、彎曲變形、翹(qiào)曲等有 關(guān)。不(bú)鏽鋼鋼格柵板焊接過程中(zhōng)需要(yào)考慮板材的材料、幾何形狀 和尺寸及約(yuē)束條件等因素的影響,同時還要將焊(hàn)接的 工藝(yì)和焊接的參數列入到影響因素(sù)範圍之中。
具體地 說,不鏽鋼板材所能抵抗失穩變形的(de)阻力和其所能承受(shòu)的臨 界載荷主要與所(suǒ)選板材(cái)自身的材(cái)料、幾何形狀等設計 相關量相(xiàng)對應,兩焊接所產生失穩的殘餘應力則與焊 接所采用的方法和參數有密不可分的關係。總(zǒng)體而 言,選用合(hé)理的設計和製造將(jiāng)會顯著(zhe)減小或消除不鏽鋼鋼格板焊接變形。
1. 輸入熱源對焊接變形的影響
在鋼格板焊接過程(chéng)中,受到局部高溫熱源的影響,焊縫(féng)區(qū) 被急劇加熱,鋼格柵板並局部熔(róng)化。該區域材(cái)料被加熱,使焊接 區擴展,而鋼格柵周圍溫度相對較(jiào)低區(qū)域對焊接區產生約束, 從而(ér)產生彈性熱應力,材(cái)料的屈服應力極限在溫度升高後急劇下降,導(dǎo)致熱彈性應力超過屈服極限,形成熱 壓縮。
冷卻時,焊縫區(qū)材料收縮受(shòu)到周圍區域不均勻 溫(wēn)度場的影響,產生不均(jun1)勻的收縮變(biàn)形,焊接區(qū)呈現拉 伸殘餘應力,相鄰區域承受壓縮殘餘應力。 不鏽鋼鋼(gāng)格板焊接對於熱源的輸入非常敏感,合理 控製輸入熱源能量的大小對於格柵(shān)板焊件質量有重要意義。
輸入較大的熱(rè)源能量會造成較大的收(shōu)縮變形,反(fǎn)之,輸 入較(jiào)小的熱源能(néng)量會造成較小的收縮變形(xíng)。因此在保 證(zhèng)焊縫(féng)形成良(liáng)好情況下,選用盡可能小的輸入熱(rè)源。
2 .焊縫尺寸對焊接變形的影響(xiǎng)
對於不鏽鋼鋼格板焊接來說,焊縫的麵積 尺寸與鋼格板(bǎn)焊件的(de)撓曲變(biàn)形有著密不可分的關係, 另外,焊(hàn)縫在(zài)結構中的位置對於不鏽鋼鋼格(gé)板焊接 變形也會產生影響(xiǎng)。不對稱的安排會(huì)導致焊(hàn)件的彎曲(qǔ) 變形,鋼格板焊件截麵中性軸越(yuè)接近焊縫,相對而言彎曲變形 越小;反之,焊件截麵(miàn)中性軸離(lí)焊縫越(yuè)遠,相對(duì)而言彎(wān) 曲變形越大。
3.焊板初始粗糙度和板厚對焊接變形的影響
但在實際加工生產中不可能製造出理想情況下(xià)的不(bú)鏽 鋼板材,鋼格柵板其可能存在不(bú)同程度的初始撓曲變形或者初 始幾何(hé)缺陷,這些初始表麵粗(cū)糙度和缺(quē)陷會在一(yī)定程 度上造成鋼格板焊接的臨界失穩變形。
對於(yú)存在不平整 度問題的板材,殘餘應力的增加,起始階段板材(cái)撓度的 增長是相對緩慢的(de);但在焊接產(chǎn)生的殘餘應力超(chāo)過某一定值時,瞬間板材撓度的增加會相對較快。鋼格柵板初始粗 糙度(dù)相對(duì)較大時,板材所能承受的臨(lín)界載荷值就會在 一定程度上降低,產生失穩變形越容易。
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