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鋼格柵板焊接變形的原因及預防措施
更新日期:2019-11-14 點擊量:
鋼格(gé)柵板焊接(jiē)變形的原因及預防措施
隨著不鏽鋼鋼格柵板的廣泛應用,不鏽鋼鋼格柵板的焊接變得尤為重要。不鏽鋼(gāng)鋼(gāng)格板焊接變形,嚴(yán)重影響焊接質量和使用(yòng)性,其具有複雜(zá)性、多樣性。
常見的(de) 變(biàn)形主要與橫向收縮、縱向收縮、彎曲變(biàn)形、翹曲等有 關。不鏽鋼鋼格柵板焊接過程中需要考慮板材的材料(liào)、幾何(hé)形狀 和尺(chǐ)寸及約束條件等因(yīn)素的影響,同時還要將(jiāng)焊接的 工藝和焊(hàn)接的參(cān)數列入到影響因素範圍之中。
具體地 說,不鏽鋼(gāng)板材(cái)所能抵(dǐ)抗(kàng)失穩變形的阻力和其所能承受的臨(lín) 界載荷主要與所選板材自身的材料、幾何形狀(zhuàng)等設計 相關量相(xiàng)對應,兩焊接所產生(shēng)失穩的殘(cán)餘應力則與焊 接所采用的方法和參(cān)數有密不可分的(de)關係。總體而 言,選用合理的設計和製造將(jiāng)會顯(xiǎn)著減小(xiǎo)或消除不鏽(xiù)鋼鋼格板焊接變形。
1. 輸入熱源對焊接變形的影(yǐng)響
在鋼格板焊接過程中,受到局部高溫熱源的影響,焊縫區 被急劇加(jiā)熱,鋼格柵板並局部熔化(huà)。該區域材(cái)料被(bèi)加(jiā)熱,使焊接(jiē) 區擴展,而鋼(gāng)格(gé)柵周圍溫度相對較(jiào)低(dī)區域對焊接區產生約束, 從而產生彈性熱應力(lì),材料的屈服應力(lì)極限在溫度升高後急劇下降,導致(zhì)熱彈性應力超過屈(qū)服極限,形成熱 壓縮。
冷卻時,焊縫區材料收縮受到周圍(wéi)區域不均勻 溫度場的影響,產生不均勻的收(shōu)縮變形,焊接區(qū)呈(chéng)現拉 伸(shēn)殘餘應力,相鄰區(qū)域承受壓縮殘餘應力。 不鏽鋼鋼格板焊接對於熱源的輸入非常敏(mǐn)感,合理 控製輸入熱源能量的大小對於格柵板焊件質量有(yǒu)重要意義。
輸入較(jiào)大的熱源能量會(huì)造成較大的收縮變形,反之,輸(shū) 入較小的熱源能量(liàng)會造成(chéng)較小的收縮變形。因此在保 證焊縫形成良好情況下,選用盡可能小(xiǎo)的輸(shū)入熱源。
2 .焊縫尺(chǐ)寸對焊(hàn)接變形的影響(xiǎng)
對於不鏽鋼鋼格板焊(hàn)接來說,焊縫的麵積 尺寸與鋼格板焊件的撓曲變形有著密不可(kě)分的關係, 另外,焊縫在(zài)結構中的位置對於(yú)不鏽(xiù)鋼鋼格板焊接 變形也會產生影響。不對稱的安排會導致焊件的彎曲 變(biàn)形,鋼格板焊件截麵中性軸(zhóu)越接近焊縫,相對(duì)而言彎曲變形 越小;反之,焊件截(jié)麵中性軸離焊縫越遠,相對而言彎 曲變形越大。
3.焊板初始粗糙(cāo)度和板厚對焊接變形的影響
但在實際加工生產中(zhōng)不可能製造出理想情況(kuàng)下的不鏽 鋼板材(cái),鋼格柵板其可能存(cún)在不同程度的初始(shǐ)撓曲變形(xíng)或者初 始幾何缺陷,這些初始(shǐ)表麵粗糙度和缺陷會在一定程 度上造成鋼格板焊(hàn)接的臨界失(shī)穩變形。
對於存在不(bú)平整(zhěng) 度問題的板材,殘餘應力的增加,起始階段板材撓度的(de) 增長是相對緩慢的;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相對較快。鋼格(gé)柵板初始(shǐ)粗 糙度相(xiàng)對較大時,板材所能承受的臨界載荷值就會在(zài) 一定(dìng)程度上降低,產生(shēng)失穩變形越容易。
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