钢结构建造中焊接变形原因分析及改进措施王宏玉

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第1期   作者:王宏玉
[导读] 钢结构在观在生活各个领城的应用十分广泛尤其是建筑行业.铜结构的质量在一定程度上体现了建筑工程的质量
        [摘要]钢结构在观在生活各个领城的应用十分广泛尤其是建筑行业.铜结构的质量在一定程度上体现了建筑工程的质量,但是钢结构会因为环境气压湿度等因素的影响而产不可避免地产生变形,庆幸的是。施工人员可以在铜结构的焊接过程以及施工过程中采取有效的措施来减少焊接变形的产生。下文根据不同同的钢结构焊接变形原因提供不同的控制策略,从面提高钢结构的质量。
        关键词:铜结构焊接变形,原因控制,
        引言:济(源)钢高线粗中轧为平立交替式轧机,轧件料形大,而且轧机速度慢,一般不会发生堆钢事故,但因种种原因,济钢高线一度出现粗中轧堆钢不断的现象。由于轧件断面大,处理起来比较困难,严重影响了产量和作业率的提高.因此解决粗中轧堆钢,对于提高各项生产指标具有较大意义。
        影响钢结构焊接变形的因素有多方面,首先明确其变形的基本规律,才能有效的对其施行控制措施。
        一、首先探讨一下钢结构焊接变形的基本规律
        1、纵向收缩变形及其引起的挠曲变形。纵向收缩变形量主要由构件长度、截面积以及压缩塑性变形来决定。同样截面积的焊缝,对比每次所用的焊接线能量,多层焊比单层焊小得多,即多层焊所引起的纵向收缩小于单层焊。
        2、横向收缩变形及其产生的挠曲。横向变形的大小与焊接线能量以及板的厚度息息相关。随着焊接线的能量提高,横向收缩量会逐渐增加:随着板的厚度增加,横向收缩量则不断减少。横向变形在焊缝长度上的分布并不是均匀的,这是由于先焊的横向收缩对后焊的焊縫产生了一个挤压的作用,从而造成后者产生更大的横向变形。
        3、角变形。构件中压缩塑性变形的大小及分布是角变形大小的关键,同时板的刚度和角变形也有一-定的关系。同种板厚,焊接线能量与正反两面塑性变形量的差值成正比关系,随着线能量的增加,角变形量也会增加。不过当线能量达到临界值时,角变形不再增加,这时候如果进一步提升线能量, 角变形反而会减小。
        二、钢结构焊接中的影响因素
        1.结构因素的影响。通常情况下,在焊接过程中占主导地位的是复杂结构的自身拘東,且随着结构复杂度的增加,在焊接过程中结构本身的拘束度变化情况也随着复杂程度增加,在焊接结构的设计中,往往需要筋板或加强板的运用来提高稳定性及刚性,但是这样做不仅会增加装配和焊接的工作量,同时在某些区域拘束度会发生较大变化,从而使得焊接变形的分析与控制变得更加困难。
        2、材料因素的影响。材料方面,焊接变形的影响因素不单和焊接材料有关,和母材也有很大的关系。材料的热物理性能和力学性能均对焊接变形有着重要的影响。
        3、工艺因素的影响。焊接变形的影响因素中,工艺因素也是不容忽视的一-个方面。这些工艺包括:焊接方法、构件的定位或者固定方法、焊接输入的电流电压量、焊接的顺序和焊接胎架以及夹具的应用等。在上述工艺因素中,焊接的顺序所产生的影响较为显著,通常情况下,焊接顺序的改变可以促使残余应力的分布及状态发生改变,从而减少焊接变形,多层焊及焊接的工艺参数同样对焊接变形有着重要的影响。工艺选择的差异,会对焊接变形产生不同的影响。焊接的电流控制不到位,致使直径较粗的焊条在慢速度焊接的时候受热不均,而产生焊接变形:采用自动焊接的方式焊接比较厚的钢板,比起手工焊接的模式,前者效率较。


        三、钢结构焊接变形的控制措施
        1.焊接变形的控制指施分为五个步骤进行:(I)受弯构件在放样的时候,要进行起拱处理,以便在施焊之后补偿焊烨缝的收缩现象,在下料的时候要依靠工艺试验确定收缩的余量,小于24m的弯构件长度放出收缩量为5mm,大于24m的弯构件长度放出收缩量为8m。(2)在自重压力下,为提高钢结构构件的稳定程度,在拼装平台的时候,要具备平直的水平标准。如果结构不复杂,可采取-.次性安装和固定的方式,根据焊接顺序一次性完成。建议焊接要在整体装配之后进行,用角焊接的方法平衡变形,如果构件在拼装过程中的应力和变形过大,则需要使用型号不同的零件,以防止焊接构件之后产生的拘東应力过大而出现变形。(3)焊接施工时,要控制好焊接的电流、速度和顺序等工艺手段。为了控制焊接的变形,在拼装的时候,可向变形相反方向的进行适当调整,以预防变形。(5)焊接固定的方法要以增强刚性为主,可以在重叠部位设置固定构件,然后进行焊接。
        2、钢板焊 接的控制流程
        钢板结构的焊接受到环境因素的约束,为了使得焊接的部位保持适当的温度,尤其是在低温条件下的焊接作业,要采取严格的工艺手段控制焊接的流程:(1)做好焊接的准备工作:①焊接之前,防止风、雨、雪等因素对焊接后冷却的影响,譬如快速冷却产生层状裂缝,做好温度变化的焊接作业准备工作.②对坡口等进行焊前全面检查,清理坡口的锈蚀和污物等,为焊接提供较为干净的环境。③如果焊接的环境温度较低,要进行预热,利用温度仪监控加热的温度,保证焊接的受热均匀。(2)控制焊接的顺序和工艺流程:①焊接顺序的合理安排:由内部向外部焊接;由上部往下部焊接,先焊接单独体,再焊接整体。②焊接过程中,每个节点的焊接,其焊道的质量要控制好,--旦发现变形,要进行及时处理。③焊缝的缺陷处理,是要通过检测确定的,焊缝的缺陷返修同样进行P格的预热、后温和保温处理,工艺流程与焊接工艺流程一样。(3)焊接的应力集中是变形的诱因,因此焊接的时候要采取必要的措施减小应力集中。
        3、矫正焊接变形的方法措施
        钢结构构件的弯曲和扭曲变形,主要是因为构件在规范设计要求之外,因此要进行焊接矫正,鉴于各种钢结构焊接施工的差异性,将对三种比较重要的矫正方法进行系统介绍:①采用压力机、撑直机和各种小型号的机械施展机械力纠正焊接变形,響如将压力机置于变形钢结构构件的两边,作为支撑点,对准构件凸出位置进行慢压,以矫正焊接的变形。②焊接完成后,发现焊接的变形,可用高温火焰反其道矫正。
       
        结语:综上所述,钢结构的焊接容易产生变形的问题,这些间题直接影响钢结构后期使用的有效性和安全性,为了解决钢结构焊接变形的问题,我们要在分析变形成因的基础上,针对问题制定适当的变形控制措施,认为-是要做好焊接前的准备工作,防止后期焊接施工的变形,二是控制好焊接施工的流程,提高焊接施工的有效性,四是进行焊接过程中变形部位的及时矫正。这样-来,就能够有效控制钢结构焊接变形情况的发生,提高焊接的质量。
        参考文献
       
[1]刘永科.钢结构建造中焊接变形原因分析及改进措施[J].中国设备工程,2020(03):229-230.
[2]袁启东. 导管架管件焊接变形及焊接优化[C]. 中国造船工程学会近海工程学术委员会.2009年度海洋工程学术会议论文集(下册).中国造船工程学会近海工程学术委员会:中国造船工程学会,2009:87-95.
       
       
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