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鋼格柵板焊接變形的原因及預(yù)防措施
更新日期:2019-11-14 點(diǎn)擊量:
鋼格柵板焊接變形的原因及預(yù)防措施
隨著不銹鋼鋼格柵板的廣泛應(yīng)用,不銹鋼鋼格柵板的焊接變得尤為重要。不銹鋼鋼格板焊接變形,嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量和使用性,其具有復(fù)雜性、多樣性。
常見的 變形主要與橫向收縮、縱向收縮、彎曲變形、翹曲等有 關(guān)。不銹鋼鋼格柵板焊接過程中需要考慮板材的材料、幾何形狀 和尺寸及約束條件等因素的影響,同時(shí)還要將焊接的 工藝和焊接的參數(shù)列入到影響因素范圍之中。
具體地 說,不銹鋼板材所能抵抗失穩(wěn)變形的阻力和其所能承受的臨 界載荷主要與所選板材自身的材料、幾何形狀等設(shè)計(jì) 相關(guān)量相對(duì)應(yīng),兩焊接所產(chǎn)生失穩(wěn)的殘余應(yīng)力則與焊 接所采用的方法和參數(shù)有密不可分的關(guān)系。總體而 言,選用合理的設(shè)計(jì)和制造將會(huì)顯著減小或消除不銹鋼鋼格板焊接變形。
1. 輸入熱源對(duì)焊接變形的影響
在鋼格板焊接過程中,受到局部高溫?zé)嵩吹挠绊?,焊縫區(qū) 被急劇加熱,鋼格柵板并局部熔化。該區(qū)域材料被加熱,使焊接 區(qū)擴(kuò)展,而鋼格柵周圍溫度相對(duì)較低區(qū)域?qū)附訁^(qū)產(chǎn)生約束, 從而產(chǎn)生彈性熱應(yīng)力,材料的屈服應(yīng)力極限在溫度升高后急劇下降,導(dǎo)致熱彈性應(yīng)力超過屈服極限,形成熱 壓縮。
冷卻時(shí),焊縫區(qū)材料收縮受到周圍區(qū)域不均勻 溫度場(chǎng)的影響,產(chǎn)生不均勻的收縮變形,焊接區(qū)呈現(xiàn)拉 伸殘余應(yīng)力,相鄰區(qū)域承受壓縮殘余應(yīng)力。 不銹鋼鋼格板焊接對(duì)于熱源的輸入非常敏感,合理 控制輸入熱源能量的大小對(duì)于格柵板焊件質(zhì)量有重要意義。
輸入較大的熱源能量會(huì)造成較大的收縮變形,反之,輸 入較小的熱源能量會(huì)造成較小的收縮變形。因此在保 證焊縫形成良好情況下,選用盡可能小的輸入熱源。
2 .焊縫尺寸對(duì)焊接變形的影響
對(duì)于不銹鋼鋼格板焊接來說,焊縫的面積 尺寸與鋼格板焊件的撓曲變形有著密不可分的關(guān)系, 另外,焊縫在結(jié)構(gòu)中的位置對(duì)于不銹鋼鋼格板焊接 變形也會(huì)產(chǎn)生影響。不對(duì)稱的安排會(huì)導(dǎo)致焊件的彎曲 變形,鋼格板焊件截面中性軸越接近焊縫,相對(duì)而言彎曲變形 越??;反之,焊件截面中性軸離焊縫越遠(yuǎn),相對(duì)而言彎 曲變形越大。
3.焊板初始粗糙度和板厚對(duì)焊接變形的影響
但在實(shí)際加工生產(chǎn)中不可能制造出理想情況下的不銹 鋼板材,鋼格柵板其可能存在不同程度的初始撓曲變形或者初 始幾何缺陷,這些初始表面粗糙度和缺陷會(huì)在一定程 度上造成鋼格板焊接的臨界失穩(wěn)變形。
對(duì)于存在不平整 度問題的板材,殘余應(yīng)力的增加,起始階段板材撓度的 增長(zhǎng)是相對(duì)緩慢的;但在焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力超過某一定值時(shí),瞬間板材撓度的增加會(huì)相對(duì)較快。鋼格柵板初始粗 糙度相對(duì)較大時(shí),板材所能承受的臨界載荷值就會(huì)在 一定程度上降低,產(chǎn)生失穩(wěn)變形越容易。
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