焊接變形的危害
鋼管結構焊接時會產生內應力,被焊桿件施焊和冷卻時,不均勻溫度場影響產生熱應力;金相在金屬組織內產生的內應力受到結構約束,產生約束應力。如果在焊接過程中沒有控制好內應力則會造成桿件形狀、尺寸變化,過小變形影響結構拼裝精度,給拼裝帶來困難,過大變形還會產生裂紋降低結構承載能力。
焊接變形的成因
焊接材料
焊接母材和焊材是影響焊接變形的主要因素。焊接材料屬于金屬,其特有的熱物理性能和力學性能的變化在焊接過程中都會帶來桿件變形。材料的熱傳導系數越大,所受到的溫度梯度越小,焊接時則會產生較小的焊接變形。金屬材料有熱脹冷縮性質,材料的線膨脹系數增加會使焊接桿件變形增大。同時不同材料在化學成分上存在差別而影響力學性能,如Q345B結構鋼沖擊韌性較低,G20Mn5鑄鋼在鑄造過程中難免產生縮孔、成分偏析、晶粒粗大等缺陷,這些因素都在一定程度上影響焊接性能。
焊接技術
焊接技術對焊接變形的影響是復雜的。管桁架結構加工時,焊接胎架制作、定位和拼裝要求以及運輸等因素決定了管桁架管件焊接方式,從而影響焊接電流、焊接電壓、結構定位、固定方法和焊接順序的選用。如多層焊接對焊接技術參數影響較大。
結構因素
焊接結構設計也是影響焊接變形的一個重要方面。一般情況下,結構的約束度增加時,焊接變形相對減小。焊接過程中,結構構件本身的約束隨著結構的復雜度增加,隨著焊接工作的開展而不斷變化。在焊接結構設計中,利用耳板或加勁板提高結構構件穩定性和剛性可以降低焊接變形。
控制焊接變形的措施
(1)結構設計
針對工程結構受力分析和所選取材料的特點,設計合適的節點結構,盡量避免節點構件偏心,或者將偏心限定在允許范圍內。
(2)焊接方法
徐州網架生產廠家了解到,企業在施工前,針對具體工程,深入研究焊接方法和拼接順序。在焊接工作中常常采用剛性固定法和反變形法,反變形法借助不同的施焊順序,對稱性分布的焊接技術,使不同部位施焊完成后引起的撓曲變形相互抵消,從而減小總焊接變形;剛性固定法是制作焊接胎架將焊接桿件固定在胎架上,或者采用耳板和加勁板增加桿件剛度以此減小焊接時變形,當焊接完成構件冷卻后去掉固定設施。另外,還可以采取低應力無變形焊接法,在實施焊接前對管件焊縫周邊進行預熱處理,當達到一定溫度后再施焊,同時焊接中要預防焊接構件局部溫度過高,可先施焊收縮量較大的部位,如施焊空間允許,可以采用多人分段焊進行焊接,能夠有效降低焊接殘余應力,減小焊縫角變形、翹曲變形和焊縫的彎曲度。