控制鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的12大措施

在焊接過程中對焊件進(jìn)行了局部的、不均勻的加熱是產(chǎn)生焊接應(yīng)力及變形的原因。焊接時(shí)焊縫和焊縫附近受熱區(qū)的金屬發(fā)生膨脹，由于四周較冷的金屬阻止這種膨脹，在焊接區(qū)域內(nèi)就發(fā)生壓縮應(yīng)力和塑性收縮變形，產(chǎn)生了不同程度的橫向和縱向收縮。由于這兩個(gè)方向的收縮，造成了焊接結(jié)構(gòu)的各種變形。

在鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)中,由于焊接變形直接影響鋼構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)的安裝及其使用功能。并因承載時(shí)產(chǎn)生了附加的彎矩、次應(yīng)力等而間接影響鋼結(jié)構(gòu)工程的使用性能,所以焊接變形的控制是很重要的。

根據(jù)焊接變形產(chǎn)生原因和影響因素,可以采取以下控制變形的措施:

1.減小焊縫截面積:在得到完好、無超標(biāo)缺陷焊縫的前提下,盡可能采用較小的坡口的尺寸(角度和間隙)。

2.對于屈服強(qiáng)度345MPa以下,淬硬性不強(qiáng)的鋼材采用較小的熱輸入,盡可能不預(yù)熱或適當(dāng)降低預(yù)熱、層間溫度:優(yōu)先采用熱輸入較小的焊接方法、如CO2氣體保護(hù)焊。

3.厚板焊接盡可能采用多層焊代替單層焊。

4.在滿足設(shè)計(jì)要求情況下,縱向加強(qiáng)板和橫向加勁肋的焊接可采用間斷焊接法。

5.雙面均可焊接操作時(shí),要采用雙面對稱坡口,并在多層焊時(shí)采用與構(gòu)件中和軸對稱的焊接順序。

6.T形接頭板厚較大時(shí)采用開坡口角對接焊縫。

7.采用焊前反變形方法控制焊后的角變形。

8.采用剛性夾具固定法控制焊后變形。

9.采用構(gòu)件預(yù)留長度法補(bǔ)償焊縫縱向收縮變形,如H型鋼縱向焊縫每米長可預(yù)留0.5mm-0.7mm,每對橫筋對應(yīng)的型鋼長度可預(yù)留0.5mm、采用預(yù)留周長法補(bǔ)償圓柱管構(gòu)件的焊縫縱向及橫向收縮變形,如板厚大于10mm時(shí),每個(gè)縱向及環(huán)向焊縫均預(yù)留2.0mm周長。

10.對于長構(gòu)件的扭曲,主要靠提高板材平整度和構(gòu)件組裝精度,使坡口角度和間隙準(zhǔn)確,電弧的指向或?qū)χ袦?zhǔn)確,以使焊縫角變形和翼板及腹板縱向變形值沿構(gòu)件長度方向一致。

11.設(shè)計(jì)上要盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸;合理布置焊縫,除了要避免焊縫密集以外,還應(yīng)使焊縫位置盡可能靠近構(gòu)件的中和軸,并使焊縫的布置與構(gòu)件中和軸相對稱。

12.在焊縫眾多的構(gòu)件組焊時(shí)或鋼結(jié)構(gòu)工程安裝時(shí),要采取合理的焊接順序。

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