桥梁钢结构单元件制造焊接变形的火焰校正工艺

桥梁钢结构单元件制造焊接变形的火焰校正工艺
桥梁钢结构单元件制造焊接变形的火焰校正工艺

桥梁钢结构单元件制造焊接变形的火焰校正工艺

摘要:桥梁钢结构单元件制造中火焰矫正是常用工艺。本文针对单元件各类变

形形式,介绍了火焰矫正原理,对加热顺序、位置、温度、形状,不同变形形式

下采用的不同矫正方法、矫正工艺进行了阐述。

关键词:桥梁钢结构;单元件;变形;火焰矫正

0.前言

在桥梁钢结构制造中,单元件制作不可避免会产生焊接变形,其变形超过技

术设计允许变形范围,如果焊接变形不予以校正,则不仅影响结构整体安装,还

会降低工程的安全可靠性。在无法或者无条件进行机械校正情况下,采用火焰校

正法能消除焊接残余变形,使产品符合设计要求。火焰校正所需设备简单,操作

方便,使用成本低,在桥梁钢结构生产过程中普遍应用。

1.火焰校正原理

火焰校正是利用火焰加热变形构件的局部位置,使局部金属受热膨胀受阻而

产生压缩应力,当压缩应力超过加热金属的屈服点时,局部金属纤维产生塑性变形,从而达到校正的目地,金属受热会膨胀是因为金属晶格在受热时发生膨胀,

而冷却时金属晶格收缩,金属也就发生收缩。火焰校正实质上就是利用金属局部

受火焰加热后,冷却时的收缩所引起的变形,利用应力来微量修正金属的现状,

去校正已经产生的误差。

2.焊接变形的几种形式

由结构焊接残余应力而引起的变形可归纳为角变形、翘曲变形、弯曲变形、

扭曲变形、波浪变形以及局部的突起、凹陷变形。以上变形产生的原因是由于焊

接过程是一个局部的、不均匀的加热、冷却过程,钢材焊缝组织在快速冷却、冷

却收缩过程中受到各个方面不同刚度的拘束,从而产生方向、大小不同的残余应力,这将导致钢结构产生尺寸误差即变形。

3.桥梁钢结构常见焊接变形及校正工艺

3.1 角变形

桥梁钢箱梁板单元件上的U型肋在焊后易产生横向角变形,如图3.1-1,整个

板单元件在横向发生弯曲,对此变形可在非结构侧采用线状火焰加热,如图3.1-2,火焰从一端走向另一端,并从两侧向中间逐条进行加热,校正前应用粉线弹出加

热线,加热线对应于焊缝焊趾反面,加热宽度10-20㎜,可摆动前行,方向一致,由两把烘枪对两条加热线同时对称加热,烘烤温度控制在600-800℃,随后空冷,不得锤击,禁止浇水冷却,如果角变形量过大,可借助压重物放置于板单元件上

进行预压,这样可提高校正速度,可进行2次校正,同一部位不宜超过2次以上

的校正,否则将可能对钢板性能产生不利,使组织脆化。

图3.1-2

工字形杆件翼缘板焊后角变形如图3.1-3,矫正加热线对应于焊缝焊趾反面,加热方法和

要求同上。

3.2 跷曲变形

桥梁钢箱梁板单元件上的U型肋在焊后也易产生纵向跷曲变形,如图3.2-1,由于焊缝在

纵向产生收缩,整个板单元件在纵向发生跷曲,对此变形可在板单元件结构侧U肋上采用三

角状火焰加热,如图3.2-2,三角状尖角朝下至U肋底端如图3.2-3,三角状宽度为20-30㎜,可根据跷曲变形量大小而定,整个板件U形肋上均布三角状加热区,烘枪应从三角状尖角起

逐步摆动至底边处,由2名火工从两端向中间逐条对称进行加热,校正前应用粉笔画出加热

钢结构焊接变形的起因及其控制方法初探

钢结构焊接变形的起因及其控制方法初探 发表时间:2018-05-22T16:03:20.310Z 来源:《基层建设》2018年第4期作者:肖盛龙蔡成 [导读] 摘要:焊接技术以一种用来进行金属材料结合的工艺,它主要是通过加热或高压的形式来对金属材料的局部进行加热,等待金属材料变成液态时又通过自然冷却等方法使其融合在一起方式。 上海振华重工(集团)股份有限公司长兴分公司上海 201913 摘要:焊接技术以一种用来进行金属材料结合的工艺,它主要是通过加热或高压的形式来对金属材料的局部进行加热,等待金属材料变成液态时又通过自然冷却等方法使其融合在一起方式。在很多时候,由于加热条件的不同、加工件的材质、大小的不同,会使得焊件会因为局部受热不均匀产生焊接变形,这一方面影响美观不说,它还会严重的影响到钢结构的整体性能。本文正是从分析钢结构在焊接时发生变形的原因和类型展开了分析,通过制定有效的策略来改善钢结构中存在的这类问题,为后续减少钢结构焊接作业中发生变形的提供理论指导。 关键词:钢结构;焊接变形;起因;控制 前言:随着建筑业的快速发展,行业对钢结构的需求量与日俱增,这也为焊接技术的发展奠定了扎实的基础,但是由于容易受到种种的内外环境的影响,焊接变形的问题始终是在所难免。好在很多经验丰富的焊接工人在实际工作中能够凭借他们丰富的实践经验来解决钢结构焊接工作中存在的焊接变形问题,以此提升钢结构的品质,在此笔者将其进行归纳和整理,阐述了改善焊接变形的相关知识理论。 1钢结构焊接变形的主要类型 从很多的焊接变形是以中我们可以发现,导致焊接变形的原因是多方面的,按照变形的类型我们可以将其划分为这几类:①降温收缩纵横变形。完成焊接工件温度在冷却的过程中,钢结构以焊缝为起点,它会沿着纵横轴方向发生收缩变形,这时我们能够明显的看到它的变形情况;②钢结构在降温冷却过程中因为不同局部的收缩量不同产生角度变形。它表现在钢板发生收缩后因为收缩量的不同导致角度位移,这就给人呈现很明显的角度变形的情形;③焊缝角螺旋状变形。这时由于在进行局部焊接之后,因为钢结构的纵横面收缩不均而产生的变形;④错边变形。以焊缝为起点的局部加热之后,由于受热不均导致构件的收缩量大小不一致,因此导致构件的长和宽发生变形。⑤不同的焊缝位置之间的变形程度不同,全部集聚在一起就形成了挠区变形,也就是我们所说的面目全非的感觉。⑥波浪形变形。在进行局部焊接时由于高温的作用,使得焊缝位置周围存在内应力,应力的大小就会出现类似于波浪式的焊接变形。 2钢结构焊接变形产生的原因 引起钢结构焊接变形的原因多种多样,本文总结了以下几种进行阐述。 2.1 温度控制不当 从种种的迹象表明,引起焊接变形的最大罪魁祸首是温度。高温会使金属发生热胀冷缩,一旦温度超过了金属的熔点时,金属就会发生不停的膨胀,当其冷却下来时它的膨胀状态也被保留了下来,给人一看就是变形的情形。同时即便是局部加热,高温会使得局部金属的体积膨胀而对周围的金属造成挤压而产生变形,同时高温也会传递给周围的金属导致它们出现不同的膨胀变形。 2.2 钢结构的焊接顺序和方法不当 在对钢结构进行焊接时,需要讲究方式方法,要按照施工的顺序要求来执行,切不可颠倒顺序,否则就会导致钢结构发生焊接变形。一般来讲,由于焊接工艺和焊接材质的不同,不同的焊缝处的承载力不尽相同,因此要遵循先重后轻的原则,防止因为后期重力较大的钢结构挤压承载力较小的钢结构导致变形。 2.3 钢结构的材料 金属材料的熔点各不相同,与此同时在温度相同的情况下他们的膨胀系数也存在着差异。我们在进行局部焊接时无论是膨胀程度过大或者过小,始终都会对整个钢结构的焊接处造成变形,这就会严重的影响到我们的焊接质量。 2.4 钢结构的焊缝位置 往往在很多时候,在进行钢结构焊接时都会涉及到一个总焊缝,总焊缝的位置决定着钢结构在焊接过程中的受力情况,随着焊接进度的不断推进,钢结构的整体重力也会不断的增大,这对总焊缝的压力也就越来越大,所以我们需要灵活的设计总焊缝的位置,预防和控制钢结构的焊接变形。 2.5 刚性不同,变形程度不同 按理来讲,在承载力大小一致的情况下,刚性越大的钢结构变形程度较小,反之亦然。因此我们在设计钢结构时需要提前的预知它的承载能力,然后再根据承载重力的大小来或者不同刚性的钢结构,这样就能够降低钢结构发生焊接变形的产生概率。 3对于控制钢结构焊接变形的几点思考 3.1 从设计上控制钢结构焊接的形变 钢结构建筑是未来社会发展的一个趋势,它减少了对建筑施工材料的消耗,同时又不失艺术审美价值,同时它还能够承受较大强度的负载,我们也可以通过优化钢结构设计来降低钢结构存在焊接形变的事实。 第一,在确保钢结构质量稳定的基础上减少焊接点的数目和尺寸。因为焊点数目多的话需要加热的面积就会越多,同时要是焊接尺寸伴随的加热时间也会相应的变长,进而就导致焊接变形更加严重。 第二,科学的设计钢结构建筑的承压位置,并且要考虑到焊点的对称性,这样就能够确保整体结构的受力均匀,尽可能的将焊点与钢材截面的中轴设计在一条直线上,这样就能够降低在施工中受到压力而发生变形。 第三,要结合所选用的钢材焊接面尺寸和形状大小来选择焊接材料和焊接方法,这样一来能够尽最大可能的降低局部的受热时间,避免的长时间的加热导致金属发生膨胀变形。 第四,钢结构焊接点的设计要避免过于集中或者靠近部位存在多个焊点,因为这样也会使得在加热的过程中会导致局部反复的受热而发生形变,同时也会导致钢材料的刚度发生下降。 第五,针对钢结构建筑中受力比较大的位置应该尽量避免进行焊接,及时焊接没产生变形,出现焊点的钢材的应力能力也大打折扣。为了保证施工质量,应减少应力点的焊接。 第六,焊接作业尽可能的进行简单没有较高难度的焊接,因为高难度焊接对于焊工的个人能力和经验都具有苛刻的要求,不是人人都

大面积薄板焊接变形的控制

论文关键词:大面积薄板焊接变形控制 论文摘要:在大面积薄板焊接工程中.焊接变形量的大小是衡量该工程成功与否的重要标志,也是工程质量好环的关键,因此控制焊接变形是人们十分重视而致力于研究的课题。本文就煤气柜底板焊接工程的成功经验和失败教训阐述控制薄板焊接变形的一些行之有效的方法及一些初浅的见解,旨在类似工程中借鉴和参考。 如何控制焊接应力和变形到最小是大面积薄板焊接中最关键的一个环节。控制大面积薄板焊接工程的焊接变形不能单一行事,而应综合治理。试验经验告诉我们,焊接工程中的焊接变形和焊后残余应力并不是两种孤立的现象。两者之间的联系是有机的,它们同时存在于同一焊件,相辅相成而又相互制约。大面积薄板焊接焊缝形式主要为对接和搭接。但这两种焊缝形式产生的变形基本一样,出产生横向收缩和纵向收缩外,如图一、二所示,还会产生失稳翘曲变形如图三所示,即常见的薄板焊接后产生的鼓包。 图一焊接横向收缩图二焊接纵向收缩

图三焊接失稳翘曲变形 在实际工程中要想获得最佳的理想状态。使三种方式的应力和变形合理分布在该结构中,使之相互制约、相互控制,正负压力保持在一个平衡的状态下。这一指导是控制大面积薄板焊接工程中焊接变形的有效途径。本文一工程中常见的曼型煤气柜的底板焊接为例进行分析。 1、以10万立曼型煤气柜的底板为例 煤气柜底板焊接工程是十分典型的大面积薄板焊接工程。底板面积为1586.27m2,焊缝总长为。底板由中心板和内外环板组成。中心板和内环板为δ=5mm厚钢板组成,外环板为δ=8mm钢板组成。钢板材质均为Q235B。底板的结构形式如图四所示。

图四罐底板焊接布置图 2、技术难点 面积大,板比较薄,内外环板厚度不一致,为厚板与薄板对接,规范要求底板的平面度不大于D/500,且不大于60mm。这就要求在施工时根据理论与施工经验来制定严格的施工工艺,稍不注意就会使产生较大的凸起,给后续施工带来很大的麻烦。重新修理难度较大,同时会使生产成本大大地增加。而此问题的产生原因归根到底就是由于焊接工程中由于对焊接应力和变形产生的机理不了解,不能合理地安排施工工艺而导致的结果。因此,合理的施工工艺安排,是在掌握其产生机理原理分析的基础上产生的,也就是要理论与实践要相结合。 3、焊接工艺及剖析 (1)分析焊接应力和变形产生的机理、影响因素及其内在联系 如下图四所示,给出了引起焊接应力和变形的主要因素及其内在联系。

浅谈钢结构焊接变形的火焰矫正方法

浅谈钢结构焊接变形的火焰矫正方法

浅谈钢结构焊接变形的火焰矫正方法 及焊接过程的规范问题 锅炉车间刘宝成 摘要:根据这些年的工作经验,结合相关焊接资料,文中阐述了钢制产品焊接变形的主要种类,以及本人对焊接变形的火焰矫正施工方法的粗浅看法以及在焊接方法中需要注意的规范问题。关键词:火焰矫正焊接变形 0引言 生产过程中普遍应用的矫正方法,主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正,目前,钢制产品在生产建设工程和日常生活中得到了广泛的应用。而钢结构厂房的生产工艺的诞生,为现代建设工程增添了一道亮丽的风景线。然而钢结构厂房的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。这些构件在制作过程中都存在着焊接变形问题,如果焊接变形不予以矫正,则不仅影响结构整体安装,还会降低工程的安全可靠性。焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围,就应设法进行矫正,使其达到符合产品质量的要求。实践证明,多数变形的构件是可以矫正的。矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。但火焰矫正是一门较难操作的工作,方法掌握不当,、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此,火焰矫正需要有丰富的实践工作经验。本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗浅的分析。 1 钢结构焊接变形的种类和火焰矫正方法 火焰矫正法是利用火焰加热时产生的局部压缩塑性变形,使较长的金属在冷却后缩短来消除变形。此方法操作简单, 机动灵活, 适用面广。在使用时应注意控制火焰温度和加热位置。对低碳钢和普通低合金钢常采600~800℃的加热温度。由于需要再次加热, 对合金钢等慎用。以下为火焰矫正时的加热温度(材质为低碳钢)

注意事项:火焰矫正时加热温度不宜过高,过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn在高温矫正时不可用水冷却,包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。 钢结构焊接变形的种类与火焰矫正钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法:(1)线状加热法;(2)点状加热法;(3)三角形加热法。下面简单介绍解决不同部位变形的校正施工方法。 1.1翼缘板的角变形矫正H型钢柱、梁、撑角变形。 在翼缘板上面(对准焊缝外)纵向线状加热(加热温度控制在650度以下),注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围,所以不用水冷却。线状加热时要注意:(1)不应在同一位置反复加热;(2)加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正一般原则。 1.2柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲。 1)、在翼缘板上,对着纵长焊缝,由中间向两端作线状加热,即可矫正弯曲变形。为避免产生弯曲和扭曲变形,两条加热带要同步进行。可采取低温矫正或中温矫正法。这种方法有利于减少焊接内应力,但这种方法在纵向收缩的同时有较大的横向收缩,较难掌握。 2)、翼缘板上作线状加热,在腹板上作三角形加热。用这种方法矫正柱、梁、撑的弯曲变形,效果显著,横向线状加热宽度一般取20—90mm,板厚小时,加热宽度要窄一些,加热过程应由宽度中间向两边扩展。线状加热最好由两人同时操作进行,再分别加热三角形三角形的宽度不应超过板厚的2倍,三角形的底与对应的翼板上线状加热宽度相等。加热三角形从顶部开始,然后从中心向两侧扩展,一层层加热直到三角形的底为止。加热腹板时温度不能太高,否则造成凹陷变形,很难修复。 注:以上三角形加热方法同样适用于构件的旁弯矫正。加热时应用中温矫正,浇水要少。柱、梁、撑腹板的波浪变形矫正波浪变形首先要找出凸起的波峰,用圆点加热法配合手锤矫正。加热圆点的直径一般为50~90mm,当钢板厚度或

火焰矫正的规范改

管子校正———工艺及技术要求 一、撑直 由于管子在堆放、吊运、焊接产生的弯曲变形,需进行撑直,一般采用冷撑:用液压撑直机——撑单支管(蛇形管≤φ42也可用手工撑直耙撑直),对管径Dw≤108mm的管子撑直后的直线度以每M 长度内应≤2.5mm;全长L内应≤5mm。并要注意在撑直是不能压伤管子。撑直工序安排如下: 1.原材料有弯曲的——必在下料前先撑直后下料; 2.弯管的直段部位有弯曲的——必在对样(或装配)前撑直; 3.单支出厂管上焊有其他零件而弯曲的——必在泵水前撑直; 4.不装、焊的直管上有弯曲的——必在油漆之前撑直。 5.管子的对接焊头处折弯超差的——必在通球前撑直(撑直—通球 —探伤)。 二、对样及校正: 管子的的外形与样台上的放样线间的偏移规定如下(对样检查):1. 蛇形管:单根蛇形管的管端偏移Δb,当管端的直段长度L端≤400mm时,Δb≤2mm;当L端﹥400mm时,Δb≯0.005L端;管端直段长度L端+4mm 、-2mm。多根套排蛇形管,必在单根蛇形管对样及校正合格后,才能套排;套排中各管间的间隙≮1mm。 2. 需与锅筒或集箱连接的管子,管端偏移Δb≤3mm;管端直段长度L端+3mm、-3mm;管子的中间管段偏移Δc≤5mm。平面弯管的管径≤

φ89的平面度(不平度)Δa≤6mm;特别是要保证接口位置便于安装。当管子的外形与放样的偏移超过上述规定时,除图纸注明不能用火校以外,对≥101.6m的厚壁管一般采用火焰加热和人工匀速搬动——长缩短伸的方法使其合格。对铬钼钢管进行火焰校正时,加热温度不得超过回火温度,且须有检查员的监控。对常用管材的校正温度应严格控制在如下范围内: 碳钢管——≤950;15CrMoG——≤740℃;T91——≤750℃(SA-213T91管子热校后应立即用保温材料覆盖保护冷却至尊=室温,并在24小时内完成回火热处理,同时此材料在热处理后禁止校正);12Cr2MoWVTiBG(钢102)——≤760℃;12Cr1MoVG——≤770℃;1Cr18Ni9Ti、TP304H、TP347H——≤850-930℃. 烘烤部位——弯头的起、止线(俗称尺线)或左、或右约20mm的范围内在尽量短时间加热至许可温度;对受拉伸一侧的温度略高;受压缩一侧温度略低;否则容易鼓包或者起邹。 钢材表面颜色及其相应的温度 加热火焰氧与丙烷燃烧比 氧与丙烷燃烧比是指混合气体内氧气体积与丙烷体积的比值a,根据a的大小,把氧丙烷焰分成三种:a=1~1.2称中性焰,a>1.2

钢结构焊接变形的控制与矫正

钢结构焊接变形的控制与矫正 一、前言 钢结构离不开焊接,焊接必然产生一定量的焊接变形,焊接变形的控制与矫正尤为重要,其焊接的质量和生产效率直接影响到钢结构的建造周期和使用寿命。 二、焊接变形产生的原因 电弧焊是一个不均匀的快速加热和冷却的过程,焊接过程中及焊后,焊接构件都将产生变形。影响焊接变形最根本的因素是焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件。在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束,出现了压缩塑性变形,这就产生了焊接残余变形。 (一)影响焊接热变形的因素 1.焊接工艺方法。不同的焊接方法,将产生不同的温度场,形成的热变形也不相同。一般来说,自动焊比手工焊加热集中,受热区窄,变形较小。CO2气体保护焊焊丝细,电流密度大,加热集中,变形小。 2.焊接参数。即焊接电流、电弧电压和焊接速度。线能量愈大,焊接变形愈大。焊接变形随焊接电流和电弧电压的增大而增大,随焊接速度增大而减小。在3个参数中,电弧电压的作用明

显,因此低电压高速大电流密度的自动焊变形较小。 3.焊缝数量和断面大小。焊缝数量愈多,断面尺寸愈大,焊接变形愈大。 4.施工方法。连续焊、断续焊的温度场不同,产生的热变形也不同。通常连续焊变形较大,断续焊变形最小。 5.材料的热物理性能。不同的材料,导热系数、比热和膨胀系数等均不相同,产生的热变形也不相同,焊接变形也不相同。 (二)影响焊接构件刚性系数的因素 1构件的尺寸和形状。随着构件刚性的增加,焊接变形愈小。 2胎夹具的应用。采用胎夹具,增加了构件的刚性,从而减少焊接变形。 3装配焊接程序。装配焊接程序能引起构件在不同装配阶段刚性的变化和重心位置的改变,对控制构件的焊接变形有很大的影响。 一般来说,焊接构件在拘束小的条件下,焊接变形大,反之,则变形小。 三、钢结构焊接变形的种类 任何钢结构的焊接变形,可分为整体变形和局部变形。整体变形就是焊接以后,整个构件的尺寸或形状发生的变化,包括纵向和横向收缩(总尺寸缩短),弯曲变形(中拱、中垂)和扭曲变形等。局部变形是指焊接以后构件的局部区域出现的变形,包括角变形和波浪变形等。

薄板焊接工艺方法

薄板焊接工艺方法公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

薄板焊接变形控制经验 薄板焊接变形的质量控制包括从钢板切割开始到装夹、点固焊、施焊工艺、焊后处理等,其中还要考虑所采用的焊接方法、有效地变形控制措施。 1、焊接方法对焊接变形的影响* 合适的焊接方法需要考虑生产效率和焊接质量,所以焊接方法、焊接工艺和焊接程序显著影响焊接变形的水平。因此所采用的焊接方法必须具有高的熔敷效率和尽量少的焊道。7 R" F: v" @, `8 H5 C7 N 尽可能减少不必要的焊缝; 合理安排焊缝位置:焊缝位置应便于施焊,尽可能对称分布焊缝; 合理地选择焊缝的尺寸和形式,焊缝设计为角焊缝、搭接焊缝(角焊缝焊接变形小于对接焊缝变形); 3 1 `2、点固焊工艺对焊接变形的影响 2 e' }$ [8 l' x! w 1 L- l, {; [. ^% T 点固焊不仅能保证焊接间隙而且具有一定的抗变形能力。但是要考虑点固焊焊点的数量、尺寸以及焊点之间的距离。对于薄板的变形来说,点固焊工艺不合适就有可能在焊接之前就产生相当的残余焊接应力,对随后的焊接残余应力积累带来影响。点焊尺寸过小可能导致焊接过程中产生开裂使焊接间隙得不到保证,如果过大可能导致焊道背面未熔透而影响接头的美观连续性。点固焊的顺序、焊点距离的合理选择也相当重要。 J

# u: e# `$ x$ J& T% 3、装配应力及焊接程序对薄板焊接变形的影响 应尽量减少焊接装配过程中引起的应力,如果该应力超过产生变形的临界应力就可能产生变形。装配程序注意尽量避免强行组装,并核对坡口形式、坡口角度和组装位置, 对接接头焊接: 板厚≤2的无论单面焊还是双面焊都可以不开坡口, 对于板厚~双面焊可以不开坡口,但只能单面焊时,可以将坡口间隙放大到1~2mm或开坡口焊接; 板厚~双面焊时应在背面用小砂轮清根;只能单面焊时都应开坡口;

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法 根据多年经验,结合国内同行相关资料,阐述钢结构变形的主要种类,介绍焊接变形的火焰矫正施工方法。 关键词:火焰矫正焊接变形施工方法 目前,钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。而钢结构厂房的主要构件是焊接H型 钢柱、梁、撑。这些构件在制作过程中都存在焊接变形问题,如果焊接变形不予以矫正,则不仅影响结构整体安装,还会降低工程的安全可靠性。 焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围,应设法进行矫正,使其达到符合产 品质量要求。实践证明,多数变形的构件是可以矫正的。矫正的方法都是设法造成新的变形 来达到抵消已经发生的变形。 在生产过程中普遍应用的矫正方法,主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。但火焰矫正是一门较难操作的工作,方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此,火焰矫正要有丰富的实践经验。本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗略的分析。 1钢结构焊接变形的种类与火焰矫正 钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法:(1)线状加热法;(2)点状加热法;(3)三角形加热法。下面介绍解决不同部位的施工方法。 以下为火焰矫正时的加热温度(材质为低碳钢) 低温矫正500度?600度冷却方式:水 中温矫正600度?700度冷却方式:空气和水 高温矫正700度?800度冷却方式:空气 注意事项:火焰矫正时加热温度不宜过高,过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn 在高温矫正时不可用水冷却,包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。 1.1翼缘板的角变形 矫正H型钢柱、梁、撑角变形。在翼缘板上面(对准焊缝外)纵向线状加热(加热温度控制在650度以下),注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围,所以不用水冷却。线状加热时要注意:(1)不应在同一位置反复加热;(2)加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正一般原则。 1.2柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲 一、在翼缘板上,对着纵长焊缝,由中间向两端作线状加热,即可矫正弯曲变形。为避 免产生弯曲和扭曲变形,两条加热带要同步进行。可采取低温矫正或中温矫正法。这种方法

钢结构火焰校正方法

钢结构焊接变形的火焰校正方法 目前,钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。而钢结构厂房的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。这些构件在制作过程中都存在焊接变形问题,如果焊接变形不予以矫正,则不仅影响结构整体安装,还会降低工程的安全可靠性。 焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围,应设法进行矫正,使其达到符合产品质量要求。实践证明,多数变形的构件是可以矫正的。矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。 在生产过程中普遍应用的矫正方法,主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。但火焰矫正是一门较难操作的工作,方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此,火焰矫正要有丰富的实践经验。本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗略的分析。 1 钢结构焊接变形的种类与火焰矫正 钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法:(1)线状加热法;(2)点状加热法;(3)三角形加热法。下面介绍解决不同部位的施工方法。 以下为火焰矫正时的加热温度(材质为低碳钢) 低温矫正 500度~600度冷却方式:水 中温矫正 600度~700度冷却方式:空气和水 高温矫正 700度~800度冷却方式:空气 注意事项:火焰矫正时加热温度不宜过高,过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn在高温矫正时不可用水冷却,包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。 1.1翼缘板的角变形 矫正H型钢柱、梁、撑角变形。在翼缘板上面(对准焊缝外)纵向线状加热(加热温度控制在650度以下),注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围,所以不用水冷却。线状加热时要注意:(1)不应在同一位置反复加热;(2)加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正一般原则。 1.2柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲 一、在翼缘板上,对着纵长焊缝,由中间向两端作线状加热,即可矫正弯曲变形。为避免产生弯曲和扭曲变形,两条加热带要同步进行。可采取低温矫正或

钢结构焊接变形的火焰矫正方法

钢结构焊接变形的火焰 矫正方法 内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

钢结构焊接变形的火焰矫正方法 摘要火焰矫正是钢结构制作过程中解决焊接变形常用的一种方法,本文重点介绍了钢结构焊接变形火焰矫正方法的施工工艺。 关键词钢结构焊接变形矫正 1 前言 在XXX三期炼钢板坯,轨梁精整等厂房钢结构制作项目中,大部分是由宽翼缘焊接H型钢组成梁、柱等构件。这些构件在加工过程中存在焊接变形问题。这些焊接变形如果不矫正,对结构的整体安装和工程的安全可靠性都存在很大的影响。为此我主要采用了火焰矫正方法,使这些梁柱的焊接变形得到了很好矫正。 2 气体火焰矫正原理 金属具有热胀冷缩的特性,机械性能也随温度而变化。低碳钢(以Q235钢为 温度的关系如图1虚线所示,一般可简化为实线所示,即当例)的屈服极限σ s 温度在500οC以下,屈服极限基本无变化;温度高于600οC时,屈服极限接近于零。温度在500—600οC之间时呈线性变化。 当金属结构局部加热时,加热区的金属热膨胀受到周围冷金属的阻止,不能自由变形,某些部位的金属被塑性压缩。冷却后,残留的局部收缩使结构获得所需要的变形。 线状加热法 线状加热法的原理如图2所示,钢板表面被加热后,离加热点最近的表面温度上升最快,膨胀也最快,周围所受热影响较小,膨胀也很小,加热停止后,温度向周围扩散,被加热部分开始冷却,形状也渐次恢复,但又因钢板表面与空气 接触,热散较快,因而使表面被加热部分还未恢复原状就已固定下来。

随着冷却过程的持续(图2),在中性轴上侧的高温开始收缩,其收缩力使板向上弯曲,弯曲终止后,钢板两端各缩短a/2,中间却凸起a,这样总体积不变,重量也不变。火焰沿钢板直线方向移动,同时为使加热线增宽也可作横向摆动,形成长条形加热。 点状加热法 对薄板进行加热时,因板较薄,表面热量很快传递到内侧,高温部分贯通至整个板的横剖面。冷却时,上下表面冷却相同,中性轴上下侧的冷却收缩力也相同,所以加热时上下表面膨胀部分留下来,从而造成板整体缩短,但并没有弯曲。如图3所示。 缩短加工时加热点位置相对固定。这种方法一般用于矫正薄板波浪变形。加热温度和冷却介质 火焰矫正所用氧—乙炔混合比应为1:—1:之间的中性焰或氧化焰比较合适。 按火焰矫正的加热温度可分为低温矫正、中温矫正和高温矫正三种,相应的加热温度和冷却介质见表1所示。 2.3.1低温矫正低碳钢 根据图1中加热到500—600οC时,低碳钢的屈服极限已大幅度下降,加热到这个温度范围,可以起到火焰矫正的目的,且金相组织和机械性能不变。由于喷水、冷却速度快,火焰矫正效率高。这种方法我们在实际生产中采用较少。 2.3.2中温矫正 中温矫正时金属的加热温度在600—700οC,屈服极限σ 更接近零值。加热 s 温度仍在相变温度以下,金属组织没有相变,因此金属的机械性能也变化不大。中温矫正在我们实际生产中经常使用。 2.3.3高温矫正 这一温度范围内虽然存在金属组织的相变,但由于Q235、Q235F和Q345等钢材在空气中冷却后,仍然可以得到退火组织,其机械性能变化也不大。但如果加热温度过高,会引起奥氏体晶粒长大,冷却中得不到细化,则会增加金属的脆性,降低冲击韧性。 应注意,对Q345钢加热至相变温度的情况下不得使用水冷,否则将产生低碳马氏体,影响冲击韧性。

薄板焊接变形控制工艺

M 管理与控制 anagement & Control 65 薄板焊接变形控制工艺 马钢重型机械设备制造公司 (安徽马鞍山243000) 袁有轩 【摘要】在大面积薄板焊接工程中,焊接变形量的大小是衡量该铆焊件成功与否的重要标志,因此, 控制焊接变形是技术人员重视并致力于研究的课题。本文就夏顺项目焊接件驱动侧门的成功焊接制作经验,阐述控制薄板焊接变形的一些有效的方法。 驱动侧门是夏顺项目除磷导卫中典型的薄板焊接件,在常规工艺方法下焊接会产生较大面积的薄板(δ=3mm )变形,整个面板部分平面度,最高点1cm ,最低边也有7 8mm 扭曲变形,不能满足图样位置公差的要求,因此,我们要制定详细的焊接工艺,通过严格控制各焊接参数来保证变形量。 1.结构件及变形基本形态分析 驱动侧门是由两块4400mm ?870mm ?3mm 主面板,并且在板反面焊接纵横向板条做骨架支撑结构,然后在通过之前做好的立柱在现场通过铰链焊接在一起,可自由开合的门体结构,其结构如图1所示 。 图1 大面积薄板焊接焊缝形式主要为对接和搭接。但这两种焊缝形式产生的变形基本一样,除产生横向收缩和纵向收缩外(见图2、3),还会产生失稳翘曲变形(见图4),即常见的薄板焊接后产生的鼓包。 2.焊接变形原因分析 (1)面积大,板比较薄,背面板条与薄板对接, 根据焊接件通用技术条件规定面板的平面度≤4mm ,这就要求在施工时根据理论与施工经验来制定严格的施工工艺,稍不注意就会使面板产生较大的凸起,给后续施工带来很大的麻烦。重新返修难度较大,同时会使生产成本大大地增加。问题产生原因主要

S 现场解决方案 olutions 66 是在焊接工程中由于对焊接应力和变形产生的机理不了解,焊接应力释放不完全,因此要合理的进行施工工艺安排,从而控制焊接应力。 (2)钢板受热不均产生变形,造成钢板扭曲。 3.焊接工艺剖析 图5给出了引起焊接应力和变形的主要因素及其内在联系。由图5可以看出,焊接时局部不均匀的热输入是产生焊接应力与变形的决定因素。而热输入是通过材料、制造和结构因素所构成的内外拘束度而影响热源周围的金属运动,最终形成焊接应力的变形。材料因素主要为材料特性、热物理常数及力学性能。制造因素(工艺措施、夹持状态)和结构因素(构件形状、厚度及刚性等)则更多地影响着热源金属的外拘束度。随焊接热过程而变化的内应力场和构件变形,称为焊接瞬态应力与变化。而焊后,在室温条件下残留于构件中的内应力场和宏观变化,称为焊接残余应力与焊接残余变形。 图5引起焊接应力与变形的主要因素及其内在联系 4.优化焊接工艺确保焊接变形 (1)焊接方法先焊短焊缝后焊长焊缝,采取分段退焊,由内向外依次进行。如图1中的背面板条短缝,将其由内向外焊接为一体,可自由收缩为一整体长条。同理,焊完所有短缝,所有中心板都成为焊接后得到自由收缩、基本无应力的若干长条,然后再将每个长条由内向外连接起来,也属于在自由收缩状态下成形,这样焊接应力很小,变形也很小。 (2)分段退焊基本原理分段退焊的原理与间 歇焊和减少焊接热输入的原理基本是一样的,主要是缩小焊接区与结构整体之间的温差,从而减少变形;同时由于头尾相接的焊接顺序,前一段焊缝刚冷却下来,后一段焊缝的热量就会给前一段一部分,使其得到一次退火的机会,同时减小了前后的温差,因而消除应力、减少变形。根据实践经验,背面板条分段退焊,应以一根焊条为一个循环,一根焊条约焊200mm ,这样要比500 600mm 一个循环变形要小的多。这样焊的缺点是接头增加,降低美观程度,但比变形后再去处理变形要合算的多。 (3)由内向外依次进行的基本原理 如图1中 先焊中间部位横短板条再焊纵的长板条,因为两板相焊,焊缝会产生横向收缩和纵向收缩,又因内部是封闭部位,外部属自由端(越往外越明显),由内向外可使焊缝的横、纵焊缝自由收缩;反之,若先焊外部,自由端被固定,再焊内部时,焊缝的横、纵向收缩都会受到限制,因而产生较大应力,从而产生较大变形。 (4)由多名焊工均布对称施焊的基本原理 由 于不对称受热而引起变形,长条板不对称受热而引起变形。在面板的焊接中也要由多名焊工均布对称施焊,这样可以防止由于不对称受热引起偏心力而引起变形,若对称受热,即使有应力存在,也不会引起变形,且越往外越明显,这是因为两侧的应力相等而又有足够的宽度,不会使中心板产生弯曲。 5.结语 优化焊接方法后,整个门面板看上去很平整,通过检验整个面板高低差只有3mm 左右,顺利通过夏顺方面检验交付装配现场。 (20110230) 櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧 李万君荣获“中华技能大奖” 继2010年底荣获中国北车长客股份公司“特等劳模”称号后,2011年2月22日,电焊工李万君又登上了我国“中华技能大奖”的领奖台。 “中华技能大奖”是国家对一线技术工人的最高褒奖,素有“工人院士”之称。之所以能从全国数十万技术工人中脱颖而出,因为李万君“代表了车辆转向架构架焊接的世界最高水平” 。(中工网—《工人日报》)

火焰校正方法

浅谈火焰校正 摘要由于材料、设备、运输等因素的影响,会引起原材料的变形,而在制造过程中有切割变形、焊接变形、运输变形及吊装变形;对于这些变形,通过实践与初步的理论分析,对校正的工序进行了探讨,并对校正的温度、加热时间、加热范围进行了研究,对校正的位置作了一般性讨论。 关键词火焰校正位置时间温度加热工序 在钢结构制造过程中,由于材料、设备、运输等因素的影响,会引起原 材料的变形。在制造过程中有切割变形、焊接变形、运输变形及吊装变形等。 在这些变形中,像原材料的变形可采用平板机或卷板机来消除变形,而像翼 板小于60毫米的“H、T”等规则物体的焊接变形则可以通过翼缘校直机校 正龟背,其它变形和大尺寸的工件的就无法通过校直机来校正,尤其是焊接 后的复杂外形就更加无法采用校直机校正,而是一般采用火焰校正的方法。 引起这些变形的原因是由于构件或原材料受到外力或者内力的作用,会 引起拉伸,压缩,弯曲,扭曲或复合变形。各种变形的产生原因分析如下: 原材料的变形: 生产时轧辊的变曲或间隙和速度分布不一致时会在宽度方向产生机械应 力引起变形;存放不当引起的变形,存放的多、堆放的时间长因自重而引起 朔性变形,运输吊装不正确会引起物体变形或将物体吊坏等。 切割变形: 因氧气乙炔火焰高温时切边的金属的冷热收缩不一致,使切口在切割加 热边向外弯曲,冷却后内应力使加热边向内弯曲. 组装变形: 组装时许多板料由于多方面的原因需要用外力强行组合,使得组装件在 焊接前就因残余应力而产生了变形。 焊接变形: 焊接产生的不均匀温度场使构件因焊接的热变形无法自由伸缩机遇产生 的温度应力造成的变形。加热温度达到一定程度就会影响组织的形变而造成

钢结构工程中焊接变形质量控制QC(可编辑修改word版)

钢结构工程中焊接变形质量控制 一、小组概况:本小组是一个具有较强QC 理论基础和丰富实践经验的QC 小组,小组成员是项目部的主要技术骨干,都接受过四川三峡认证公司、省、市、十一局的TQC 培训教育。 QC 小组概况 小组成员简介

二、选题理由 由于在万家寨体育馆工程中钢屋架起承载和支撑作用,设计对钢结构的要求很高,因为钢结构的质量不仅影响到其它工序,而且对整体工程质量起着十分重要作用,同时在安全方面也起着十分重要的作用。在钢结构安装施工过程中,特别是在气割下料或焊接时,由于在加热或冷却过程的不均匀性的存在,十分容易导致结构内部产生应力,这些应力的存在,最终可能出现结构发生变形,从而降低装置钢结构的承载能力和使用寿命。外形尺寸超差还可能对其他安装工序产生影响,如果这种变形所引起的尺寸过大,还可能造成工件报废或返工,造成人力和物力的浪费,使工程成本增加,这种情况是施工单位所最不想看到的工之前,我们就想到了钢结构制作中可能产生变形这一问题,并引起大家的重视。我们总结了以往的施工经验,想办法控制由于焊接所产生的残余应力,防止发生结构变形,使该项工程的钢结构施工质量最终达到设计要求。 为此我们 QC 小组把“钢结构工程中焊接变形质量控制”作为此次小组活动的课题”,并希望能够通过此次活动使钢结构焊接形变质量达到设计要求。 三、选择课题

1、钢结构具有强度高、重量轻、抗震性能好、施工速度快等 特点,在现代公共建筑中会出现一系列的质量问题,导致 各种安全事故的发生。 2、为了防止各种质量问题导致的安全事故的发生,我们从开 始制作钢屋架前的每一个环节入手、分析论证出现形变的 原因、针对原因找出主要因素,制定实施防范措施,确保 钢屋架整体安装的质量安全,最终保证本工程质量合格。 四、现状调查 (1)普遍调查 2007 年4 月,本小组查资料发现在以前所干的工程,抽取了不同时间、不同地点的钢结构工程,在这些工程中往往会出现钢结构焊接顺序不当、焊接质量未达到要求、下料方法不当、卡具使用方法不当等等一些质量安全事故的发生。 (2)实际调查工程的各质量问题的百分比统计如下:

钢结构焊接变形火焰矫正方法修订稿

钢结构焊接变形火焰矫 正方法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法 , , , , 摘要:根据多年经验,结合国内同行相关资料,阐述钢结构变形的主要种类, 介绍焊接变形的火焰矫正施工方法。 关键词:火焰矫正焊接变形施工方法 目前,钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。而钢结构厂房的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。这些构件在制作过程中都存在焊接变形问题,如果焊接变形不予以矫正,则不仅影响结构整体安装,还会降低工程的安全可靠 性。 焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围,应设法进行矫正,使其达到符合产品质量要求。实践证明,多数变形的构件是可以矫正的。矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。 在生产过程中普遍应用的矫正方法,主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。但火焰矫正是一门较难操作的工作,方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此,火焰矫正要有丰富的实践经验。本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗略的分析。 1钢结构焊接变形的种类与火焰矫正 钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法:(1)线状加热法;(2)点状加热法;(3)三角形加热法。下面 介绍解决不同部位的施工方法。 以下为火焰矫正时的加热温度(材质为低碳钢) 低温矫正500度~600度冷却方式:水 中温矫正600度~700度冷却方式:空气和水 高温矫正700度~800度冷却方式:空气注意事项:火焰矫正时加热温度不宜过高,过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn在高温矫正时不可用水冷却,包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。 翼缘板的角变形 矫正H型钢柱、梁、撑角变形。在翼缘板上面(对准焊缝外)纵向线状加热(加热温度控制在650度以下),注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围,所以不用水冷却。线状加热时要注意:(1)不应在同一位置反复加热; (2)加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正一般原则。 柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲 一、在翼缘板上,对着纵长焊缝,由中间向两端作线状加热,即可矫正弯曲变形。为避免产生弯曲和扭曲变形,两条加热带要同步进行。可采取低温矫

钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施_secret

钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施本文针对钢结构工程焊接技术的重点和难点,按多年来的工程实践经验主要阐述十种实用焊接变形的控制措施和方法;焊接残余应力的控制措施;焊接裂纹的防治措施;焊接工艺评定的范围;焊缝质量检查;框架结构制作与安装焊接;安装焊接工艺;钢结构变形的预防等。 1、概述 钢结构焊接时,焊接热源对结构不均匀加热引起的结构形状和尺寸的变化,称为焊接变形。在变形的同时,结构内部还产生应力、应变,因为这时结构并未承受外载时,就存在这些应力,所以这些应力居于内应力范畴,称为焊接残余力。属于不均匀分布的自平衡内应力。 焊接变形及应力在焊接过程中往往是难以避免的。它们将影响到焊接结构尺寸精度和焊接接头的强度,轻者需耗费不少人力、物力去矫正、修理,严重的会使构件报废。此外,焊接变形和应力对焊接结构以后使用是的承载能力也产生不可低估的影响。焊接残余应力和焊接变形是能量存在同一构件的不同形式,服从于能量存在同一构件的不同形式,服从于能量守恒定律;它们相辅相成,并互相转化。减少一方必须增大一方: 设:焊缝的总能量为E总,E总=E有+E损+ρ残+ε=1 (1) (1)式中,E有—冶金反应时的有用能;E损---无用能,损耗能;ρ残--焊接残余应力;ε-焊接变形,当焊接完成后,构件中只存在两种能量形式; E残+ε=c<1 (2) c---常量 于是(2)式有了工程应用的价值,这就是我们在工程实际中控制焊接残余应力和焊接变形的基本观点。我们从事钢结构设计、制作安装的技术人员必须了解和掌握焊接变形及应力产生的原因及其基本规律、影响因素,以便在制作安装过程中能够控制焊接变形和应力。 2、焊接应变与变形的控制 2.1焊接变形的控制 (1)尽量减少焊缝的截面积,施焊量以满足连接需要即可,俗话说:“不过焊”,(对一般的角焊缝)是按照有效焊角尺寸来决定其焊缝强度的,所以对于凸出很高的焊缝,多出的焊缝金属,按规范作用并不能提高其许可强度,反而增大了应力集中系数,消弱了坡口的综合性能。对厚板,对接焊缝,可采用U型刨边形成U型坡口,可进一步减少焊缝金属量。 (2)焊缝的数量愈少愈好,每条焊缝尽量采用多层多道焊,厚板焊接特别要注意。 (3)焊缝尽可能称、布置要靠近中和轴施焊(由于收缩力引起钢板变形力臂小),因此减少变形。 (4)环绕中和轴的焊缝要平衡:应用对称施焊的原则,时一个收缩力对另一个收缩力相互平

薄板焊接变形的影响因素及控制措施探微

薄板焊接变形的影响因素及控制措施探微 发表时间:2018-09-04T14:40:06.387Z 来源:《防护工程》2018年第9期作者:魏栓张沛[导读] 但受到自身特性影响,薄板的焊接过程中经常会发生形变和收缩现象,基于此,本文主要对薄板焊接变形的影响因素进行了分析,并在此基础上替代了一定的控制措施,旨在提升薄板焊接水平,为技术创新提供工艺参数以及方案参考魏栓张沛 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266000 摘要:工业建造过程中为减轻自重,提升结构强度,时常会选择工艺拘束较小,结构稳定易加工成型的材料进行焊接,薄板焊接结构由于构造简单,工艺性能好,在工业建造过程中得到广泛应用?但受到自身特性影响,薄板的焊接过程中经常会发生形变和收缩现象,基于此,本文主要对薄板焊接变形的影响因素进行了分析,并在此基础上替代了一定的控制措施,旨在提升薄板焊接水平,为技术创新提供工艺参数以及方案参考? 关键词:薄板焊接;变形;影响因素;控制措施 引言 造船?车辆等制造行业在进行薄板焊接时,会出现形态各异的局部变形,这不仅影响外观,降低结构的承载能力,而且极不容易校正,往往耗费大量的人力物力,还达不到要求?薄板结构焊接变形具有复杂性?多元性,要成功实现薄板焊接变形的控制,必需了解薄板焊接变形质量影响因素? 1薄板焊接变形的影响因素 1.1焊缝的结构位置 焊缝在船体结构中的位置错误是导致焊缝形变的原因之一,应保持焊缝与焊接截面中和轴的贴近,如距离较远则会产生幅度较高的变形。 1.2焊接结构的刚性 薄板焊接的结构稳定性和刚性决定了抗侧力水平,在水体航行过程中薄板承受的水平作用力不变的前提下,刚性强度的降低会降低使用寿命,提升形变程度? 1.3焊接装焊顺序 焊接装焊顺序会影响到构建装配的稳定性和刚性,甚至引发结构重心的偏移? 1.4工艺方法和焊接参数 焊接方法会影响到结构的热变形幅度,建议采用变形度小的断续焊;焊接参数(电流?电压?和焊接速度)应符合施工标准,焊接时电压和电流的增大都将诱发变形,焊接速度的滞后会加深变形幅度,保障焊接速度是控制变形的方案之一? 1.5焊接面 由于焊接面的大小会影响到变形幅度,焊缝的数量应在符合设计标准的前提下尽可能保持控制在合理范围内;焊接的材料要符合热物理性能指标,其比热容?导热系数都会影响到变形区间,膨胀系数也应当控制在质量标准内,降低变形几率? 1.6焊接方向 焊缝位置的变化会随着焊接方向的不同而变动,从而改变航行应力状态?此外,在进行预处理时应综合考虑形变条件,对变形原因进行深入调研,多方面制订合理措施控制焊接变形? 2薄板焊接变形控制措施 2.1整体加工流程 2.1.1基准孔的加工 零件数控加工时,通常采用两孔一面作为基准(利用零件本身具有的两个通孔作为加工基准孔)?此零件不算厚,在加工孔时,将其钻通即可,而且都是借用孔(先借用钻个定位小孔,后期铣切掉,按数模铣成两个大通孔)?在钻借用定位孔时,没有高精度尺寸的严格要求,容易加工?如果毛料很厚,在加工基准孔时加工成盲孔,避免孔太深导致孔垂直度不合格? 2.1.2内形粗加工 根据实际零件状态选用大直径刀具( 63R3)进行粗加工去除余量?为了减少零件控制变形,粗加工采用快进刀片浅切,每层切深1mm,并且需要跨槽加工,即不按顺序铣每一个槽,要先1槽?3槽?5槽……再铣2槽?4槽?6槽……?内外形的加强筋预留通过辅助夹具来控制加工变形?3.3精加工及闭角残留的处理在半精加工时,根据槽宽的大小,采用 40R3或 30R3刀具加工腹板?腹板加工到位后,再保证筋条和缘条的厚度尺寸?筋条与缘条相连接处的R角需要用 16R3的刀具保证,避免大直径刀具加工后的残留量,此零件在内形局部存在闭角?为了保证零件的重量要求,用 8R3刀具行切加工闭角残留处理,以满足设计需要?这样既保证加工后重量又保证数控加工后接刀光顺? 2.1.3刀具的选择及切削参数 整个切削过程中刀具的选择非常重要?粗加工时,要选择大直径刀具进行快进浅切,大直径刀具能提高加工速度;而后选用常用的 40R3或 30R3的刀具进行半精加工,更换刀具后,由于大直径刀具加工后转角的残留比较大,精加工时选择小直径的刀具加工时,转角处要提前处理—转角进行插铣?如不处理,粗加工后直接用小刀进行精加工,在转角处的吃刀量较大,容易打刀切伤零件? 2.2CO2气体保护自动焊对焊接变形的控制 2.2.1CO2气体保护自动焊的特点及施工工艺 1)由于焊接电流密度较大,电弧热量利用率较高,焊丝又是连续送进,焊后清渣比碱性焊条容易,因此提高了生产效率?2)CO2气体价格便宜,电能消耗小,所以焊接成本低?3)电弧加热集中,工作受热面积小,同时CO2气流有较强的冷却作用,焊接变形和应力小?4)焊缝含氢量少,抗裂性能好,焊接接头的力学性能良好,焊缝质量高?5)焊接过程可以观察到电弧和熔池的情况,故操作容易掌握,不易焊偏,有利于实现机械化和自动焊焊接?CO2气体保护焊是一种高效焊接方法,适用范围广,厚度不限,可进行全位置焊,可焊1mm以下薄板?根据内河船厂的实际情况,使用Φ1.2mm细丝,国产CO2焊机加辅助装置,焊接上层建筑薄板,获得理想的效果?

相关文档
最新文档