由于焊接變形的存在,直接影響銀川鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)的安裝和使用功能。并且由于承載時(shí)產(chǎn)生額外的彎矩、次應(yīng)力等,間接影響鋼結(jié)構(gòu)工程的使用性能,因此控制焊接變形非常重要。
根據(jù)焊接變形的原因和影響因素,可采用以下錯(cuò)誤的變形控制:
1.減小焊縫截面積:在獲得完好無缺陷的焊縫的前提下,盡量使用較小的坡口尺寸(角度和間隙)。
2.對(duì)于屈服強(qiáng)度低于345兆帕的鋼,淬硬性差的鋼采用較小的熱輸入,盡量不預(yù)熱或適當(dāng)降低預(yù)熱和層間溫度:優(yōu)先采用熱輸入較小的焊接方法,如CO2氣體保護(hù)焊。
3.厚板焊接應(yīng)盡可能用多層焊接代替單層焊接。
4.在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下,可采用間歇焊接法進(jìn)行縱向加強(qiáng)板和橫向加強(qiáng)肋的焊接。
5.雙面可焊接時(shí),應(yīng)采用雙面對(duì)稱坡口,多層焊接時(shí)應(yīng)采用與構(gòu)件中軸對(duì)稱的焊接順序。
6.當(dāng)T型接頭板厚度較大時(shí),采用開坡口角對(duì)接焊縫。
7.焊前反變形控制焊后角度變形。
8.用剛性?shī)A具固定法控制焊接后的變形。
9.采用部件預(yù)約長(zhǎng)度法補(bǔ)償焊接縱向收縮變形。例如,h型鋼縱向焊接每米可以預(yù)約0.5mm-0.7mm,每對(duì)橫筋對(duì)應(yīng)的型鋼長(zhǎng)度可以預(yù)約0.5mm,采用預(yù)約周長(zhǎng)法補(bǔ)償圓柱管部件的焊接縱向和橫向收縮變形,板厚超過10mm時(shí),每個(gè)縱向和環(huán)向焊接可以預(yù)約2.0mm周長(zhǎng)。
10.對(duì)于長(zhǎng)構(gòu)件的扭曲,主要依靠提高板材的平整度和組裝精度,使坡口角度和間隙準(zhǔn)確,電弧的指向或?qū)χ袦?zhǔn)確,使焊縫角度變形與翼板和腹板的縱向變形值與構(gòu)件的長(zhǎng)度方向一致。
11.在設(shè)計(jì)上,應(yīng)盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸;合理安排焊縫,除避免焊縫密集外,還應(yīng)使焊縫位置盡可能靠近構(gòu)件的中和軸,使其與構(gòu)件的中和軸相對(duì)稱。
12.焊接多個(gè)部件或鋼結(jié)構(gòu)工程安裝時(shí),應(yīng)采取合理的焊接順序。
控制和糾正焊接變形。
改進(jìn)焊接設(shè)計(jì)——
(1)盡量減少焊縫數(shù)量
在設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)避免不必要的焊接,盡量選擇型鋼和沖壓零件代替焊接零件,以減少肋板的數(shù)量,減少焊接和矯正變形的工作量。
(2)合理選擇焊縫形狀及尺寸
對(duì)于板厚較大份額的對(duì)接接頭,應(yīng)選擇X型坡口而不是V型坡口。降低熔敷金屬總量,減少焊接變形。在保證有足夠能力的條件下,應(yīng)盡量選用較小的焊縫尺寸。對(duì)無需進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算的T型接頭,應(yīng)選擇工藝上合理的小焊腳尺寸。斷續(xù)焊比連續(xù)焊更能減少變形。
根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定t形接頭角焊接時(shí),應(yīng)采用連續(xù)焊接,不應(yīng)采用等強(qiáng)度的斷續(xù)焊接,而應(yīng)采用雙面連續(xù)焊接代替等強(qiáng)度的單面連續(xù)焊接,減小焊接角尺寸。
對(duì)于受力較大的t或十字接頭,在保證相同強(qiáng)度的情況下,應(yīng)采用開口角焊縫,這樣可以大大降低焊接金屬,減少焊接變形。
(3)合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式及焊縫位置
在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)考慮焊接工作量工作量和小的焊接變形量。對(duì)于薄板結(jié)構(gòu),應(yīng)選擇合適的板厚,減少框架間距和焊角尺寸,以提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,減少波浪變形。此外,應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)曲線結(jié)構(gòu)。由于采用平面可以使固定狀態(tài)下的焊接設(shè)備更加簡(jiǎn)單,容易控制焊接變形。
由于焊縫的橫向收縮通常比縱向收縮明顯,焊縫應(yīng)盡可能平行,焊縫變形小。焊縫的位置應(yīng)盡量靠近截面中心軸,并且盡量對(duì)稱于該中心軸,以減少銀川鋼結(jié)構(gòu)的彎曲變形