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鋼格柵板焊接變形的原因及預防措施
更新(xīn)日期:2019-11-14 點擊量:
鋼格柵板焊接變形的原因及預防措施
隨著不鏽鋼鋼格柵板的廣泛應用,不鏽鋼鋼格(gé)柵板的焊接(jiē)變(biàn)得尤為重要。不鏽鋼鋼(gāng)格(gé)板焊接變形(xíng),嚴(yán)重影響焊接質量(liàng)和使用性,其具有複雜性(xìng)、多樣性(xìng)。
常見的 變形主要(yào)與橫向(xiàng)收縮、縱向收縮、彎曲(qǔ)變形、翹曲(qǔ)等有 關。不鏽鋼鋼(gāng)格柵板焊接過程中需要考(kǎo)慮板材的(de)材料(liào)、幾何形狀 和尺寸及約束條件等因素的影響,同時還要(yào)將焊接的 工藝和(hé)焊接的參數列入到(dào)影響因素範(fàn)圍之中。
具體地 說,不鏽(xiù)鋼板材所能抵抗失穩變形(xíng)的(de)阻力和其所能承受(shòu)的臨 界載(zǎi)荷主要與所選(xuǎn)板材自身的材料、幾何形狀等設計 相關量相對應,兩焊接所產生失穩的殘餘應力則與焊 接所采(cǎi)用的方法和參數有密不可分的關係。總體而(ér) 言,選用合理的(de)設計(jì)和製造將會顯著減小或消除不鏽鋼(gāng)鋼格板焊接變形。
1. 輸(shū)入熱源對焊(hàn)接變形的影響
在(zài)鋼格板焊接過程中,受到局部高溫熱源的影響,焊縫區 被急劇加熱,鋼格柵板並局部熔化。該區域材料被加熱,使焊接(jiē) 區擴展,而鋼格柵周圍溫度相對較(jiào)低區域對焊接區產生約束, 從而產生彈性熱應力,材(cái)料的屈服應力極限在溫度(dù)升高(gāo)後急劇下降,導致熱(rè)彈性(xìng)應力超過(guò)屈服極限(xiàn),形成熱 壓(yā)縮。
冷卻時,焊縫區材料(liào)收縮受到周圍區域不(bú)均(jun1)勻 溫度場的影響,產(chǎn)生(shēng)不均勻的收縮變形,焊接區呈現拉 伸殘餘(yú)應力,相鄰區域承受壓縮殘餘應力。 不鏽鋼鋼格(gé)板焊接(jiē)對(duì)於熱(rè)源的輸入非常敏感,合理 控製輸入熱源能量的(de)大小對於格柵板焊件質量有重要意(yì)義。
輸入較大(dà)的熱源能量會造成較大的(de)收縮變形,反之,輸(shū) 入較小的熱源能量會造成較小的收縮(suō)變形。因(yīn)此在保(bǎo) 證焊縫形成良好情況下,選用盡可能小的輸入熱源。
2 .焊縫尺寸對焊接變形的(de)影響
對於不鏽鋼鋼格板焊接來說,焊縫(féng)的(de)麵積 尺寸與鋼格(gé)板焊件的(de)撓曲變(biàn)形有著(zhe)密不可分的關係, 另外,焊縫在結構中的位置(zhì)對於不鏽鋼鋼格板焊接 變形也(yě)會產生影響。不對稱的安排會導致焊件的彎曲 變形,鋼格板焊件截麵中性軸越接(jiē)近焊縫,相對而言彎曲變形 越小;反之,焊件截麵中性(xìng)軸離焊(hàn)縫越遠,相對而言彎 曲變形越大。
3.焊(hàn)板初始(shǐ)粗糙(cāo)度和板厚對焊接變形的影響
但在實際加(jiā)工生產中不可能製造出理想情況下的不鏽 鋼板材,鋼格柵板其(qí)可能存在不(bú)同(tóng)程度的初始撓曲變形或者(zhě)初 始幾何缺陷,這些初(chū)始表麵粗糙度和(hé)缺陷會在一定程 度(dù)上造成鋼格板焊接的臨界失穩變形。
對於存在不平整 度(dù)問題的板材,殘餘應力(lì)的增加,起始階段板材撓度的 增(zēng)長是相對(duì)緩慢的;但在焊接(jiē)產生的殘餘應力超過某一定值時,瞬間板材撓度的增加會(huì)相對較快(kuài)。鋼格柵板初始粗 糙度相(xiàng)對較大(dà)時,板材所能承受的(de)臨界載荷值就會(huì)在 一定程度(dù)上降低,產生失穩(wěn)變(biàn)形越容易。
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