钢结构焊接变形的原因和防止措施.pdf

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钢结构焊接变形的原因和防止措施
杭州制氧机集团有限公司胡海青厂
摘要
‘‘皋文竹对钢结构焊接变的产生碌田、防止措施和矫正作一初步探讨。
钢结构的连接方法很多,主要有焊接,
铆接及螺栓连接三种。近几十年来,随着焊
接设备及焊接技术的不断提高和发展,焊接一:一
.
已广泛地替代了铆接和螺栓连接。因为使用
钠杭焊接的方法连接钢结构,既不削弱杆件截面
又节约钢材,节省工作量,同时加工简单,适
桷蚌纯械机州用于形状复杂的各种构件,所以已成为一种
最重要的连接方法。但是,焊接的缺点除了
质量检验较为困难外,还容易引起构件变形
囤焊接变开的几种开式
和存留残余应力。
一
、,构件材料本身发生组织变
瘫焊接中最常用的是电弧焊,它主要利用化从面引发相变应力。
电弧所产生的高温约,使焊如果上述变形受到构件本身或外界的束
缝周围的母材和引发电弧的焊条加以逐渐熔缚,不能自由收缩,就会产生残余内应力。
化熔点约在,熔化的钢水互相混台、残余应力的存在不但使应力周围区域容易产
冷却后,两块被连接的母材便被牢固地凝结生应力腐蚀, 同时也有可能产生焊接裂缝。
成一体。而连接部位则形成了焊缝。焊接中而且这些应力在构件机械加工后也依然存
加热部位仅仅局限于焊缝附近,母材本身的在,会继续引发其它问题。
温度则要低得多,大型构件基本上相当于室那么加热和冷却的不均匀又是如何引起
温,两者温差在以上。因这种加热是变形相产生内应力的呢对于均匀受热又处
极不均匀的,其后果往往产生变形和留存残于自由状态的钢棒,其加热冷却的形状变化
余内应力。焊接变形的几种形式如图所示如图所示。由于钢棒在加热对均匀受热又
根据焊接过程本身的特点,我们分析其未受任何约束,所以伸长是自由的,同样均
原因,主要有三点一匀冷却时,钢捧收缩也是自由的。当冷却到
.焊接时,受热熔化的部分母材和焊原有温度,它的外形尺寸就会恢复复蓟原有
条形成的钢水冷凝时体积缩小,产生收缩变状态。·
形。如果加热是不均匀的,虽然未受约束,
.焊接前后,受热和冷却不均匀,引起冷却后仍会产生变形,特别是对于薄板如
热变形。图所示,对准中部加热,冷却后薄板就
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或夹紧如图,从而防止焊接后的变形。
但要注意,对于较为单薄的结构,在冷却后,
由露南雨审因为内应力过大,有时会把焊缝拉裂。
.焊接前,将焊接件摆放成与焊后变形
图钢棒的变形示意相反的形状如图。如果相反量适当,那
么焊后在焊缝处的收缩会大致形成比较平直
的状态。
.采用人工时效,通过遇火处理,来消
图薄板的变形示意除残余应力。
一加热前, 一加热后
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会产生扭挠不再平整。长而薄的钢板更会因
晦; ,
此而引起波浪状变形。
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还有一种情形是焊接件两端固定受热,
如图所示。由于两端固定,焊件的伸长和圈减少变形的方法示意
收缩都受到限制。当加热温度所造成的压缩
.选择合理的焊接顺序。在焊接一个焊
应力不超过其弹性极限时,冷却后原则上不
缝较多的构件时,