Виды деформации

01

линейная деформация

1. Продольная деформация: вызвана продольной усадкой сварного шва;

2. Боковая деформация: вызвана боковой усадкой сварного шва;

02

Угловая деформация

Верхний слой углового шва имеет большое количество сварки и большую усадку. Следовательно, угловая деформация вызвана главным образом неравномерной боковой усадкой сварного шва в направлении его высоты.

03

Деформация изгиба

Для Т-образных сечений усадка сварного шва имеет эксцентриситет относительно центра тяжести, что приводит к изгибу сечения вверх, поэтому деформация изгиба обусловлена продольной усадкой эксцентрикового сварного шва.

04

деформация кручения

В процессе сварки стальных конструкций некоторые особые формы конструкций могут испытывать волнистую или спиральную деформацию, которая называется деформацией кручения, и ее причины сложны.

Факторы, влияющие на сварочную деформацию

Основная причина сварочной деформации связана с локальным неравномерным нагревом сварного соединения во время процесса сварки, а также с последующим неравномерным охлаждением самой конструкции или внешней жесткой связью из-за таких факторов, как сила, температура и структура, что приводит к неравномерности сварки. В зоне сварного соединения возникает усадочная деформация.

1) Факторы материала: в основном из-за физических свойств самого материала, особенно коэффициента теплового расширения, предела текучести и модуля упругости материала. Чем больше коэффициент расширения, тем больше сварочная деформация материала. По мере увеличения модуля упругости сварочная деформация будет уменьшаться, а больший предел текучести приведет к более высокому остаточному напряжению и увеличению деформации. Коэффициент расширения нержавеющей стали больше, чем у углеродистой стали, поэтому склонность нержавеющей стали к сварочной деформации больше, чем у углеродистой стали, для двух материалов одинаковой толщины.

2) Структурные факторы. Наиболее критическое влияние на сварочную деформацию оказывает конструкция сварной конструкции. Общий принцип заключается в том, что по мере увеличения степени фиксации остаточное напряжение сварки увеличивается и соответственно уменьшается сварочная деформация.

1. Жесткость конструкции – это способность конструкции сопротивляться деформациям растяжения и изгиба. В основном это зависит от формы поперечного сечения и размеров конструкции.

2. Когда стальная конструкция не очень жесткая, если сварные швы расположены в конструкции симметрично и процедуры сварки разумны, произойдет только линейная усадка; при несимметричном расположении сварных швов также возникнет деформация изгиба; центр тяжести сварной секции и соединения. Когда центр тяжести секции находится в одном и том же положении, пока процедура сварки является разумной, произойдет только линейное укорачивание; при отклонении центра тяжести участка сварного шва от центра тяжести участка соединения также возникает угловая деформация.

3) Факторы процесса. Основными влияющими факторами являются метод сварки, тепловложение при сварке (ток и напряжение), расположение или метод крепления компонентов, последовательность сварки и использование сварочных приспособлений. Наибольшее влияние оказывает последовательность сварки.

1. Большой сварочный ток, толстый диаметр электрода и низкая скорость сварки приводят к значительной сварочной деформации; 2. Деформация при автоматической сварке невелика, но при сварке толстых стальных листов сварочная деформация при автоматической сварке немного больше, чем при ручной сварке;

2. Многослойная сварка. Когда сварочный шов первого слоя дает наибольшую усадку, усадка второго и третьего слоев сварных швов составляет 20% и 5–10% от первого слоя соответственно. Чем больше слоев, тем больше сварочная деформация;

3. Прерывистый. Усадка сварных швов меньше, чем у непрерывных швов;

4. Поперечная усадка стыковых швов в 2-4 раза превышает продольную усадку;

5. Неправильная последовательность сварки или неспособность сначала сварить отдельные компоненты, а затем легко выполнить сборку и сварку. Большая сварочная деформация.

6. Такие методы сварки, как автоматическая сварка под флюсом, ручная дуговая сварка и сварка в среде защитного газа CO2, выделяют различное количество тепла и вызывают различные деформации.

Контроль сварочной деформации

проектные меры

1

Разумный выбор размера и формы сварки

Обеспечивая несущую способность конструкции, используйте как можно меньшие размеры сварных швов, чтобы уменьшить влияние погонной энергии при сварке на свойства материала.

2

Разумный выбор длины и количества сварного шва.

По возможности следует использовать профили и штампованные детали; там, где сварных швов много и они плотные, для уменьшения количества сварных швов можно использовать лито-сварную конструкцию соединения. Кроме того, соответствующее увеличение толщины стеновой пластины для уменьшения количества ребер или использование профилированной конструкции вместо ребристой конструкции может предотвратить структурную деформацию тонкой пластины.

3

Разумно расположите положение сварочного шва

Сварные швы располагайте максимально симметрично нейтральной оси сечения или делайте сварные швы близко к нейтральной оси, что хорошо влияет на уменьшение деформаций прогиба балок и колонн.

Технологические меры

1

антидеформационный метод

Использование антидеформации для контроля сварочной деформации является наиболее часто используемым методом сварки. Во время сборки, основываясь на технологических испытаниях и опыте строительства, для контроля сварочной деформации выполняется соответствующая предварительная деформация компонентов в направлении, противоположном сварочной деформации. Этот метод необходимо опробовать заранее. В соответствии с требованиями к конструкции сварного шва заранее выбирается стальная пластина из того же материала и с такими же характеристиками, чтобы изготовить образец для сварки, чтобы форма сварного шва и высота участка сварного шва соответствовали проектным требованиям. После завершения сварки ее измеряют после охлаждения до температуры окружающей среды. При деформации пластины крыла измеренное значение используется в качестве параметра для подавления деформации. Пресс выдавливает величину деформации по центральной линии пластины крыла, так что оба конца пластины крыла заранее находятся в перевернутом состоянии, чтобы компенсировать сварочную деформацию. После сварки он будет просто плоским. Для этого метода требуется гидравлический пресс соответствующего тоннажа.

2

маржинальный метод

При вырубке фактическая длина или ширина детали должна быть соответственно больше расчетного размера, чтобы компенсировать усадку сварного изделия. Этот метод подходит для предотвращения усадки и деформации сварного изделия. При размещении сборочного стола учитывайте усадку. Обычно допускается 5 мм, если длина изгибаемого элемента не превышает 24 м, и 8 мм, если длина превышает 24 м.

3

Жесткий метод фиксации

При сварке на площадке или на перекрывающихся элементах устанавливают приспособление для повышения жесткости перед сваркой. Таким образом, усадочная деформация при нагреве и охлаждении во время сварки ограничивается внешней силой закрепленного приспособления. Однако этот метод подходит только для пластики. Более качественная низкоуглеродистая конструкционная сталь и низколегированная конструкционная сталь не подходят для среднеуглеродистой стали и стали с худшей свариваемостью.

① Закрепите сварную деталь на жесткой платформе (подходит для жесткой фиксации при сращивании тонких пластин).

② Объедините сварные детали в более жесткую или симметричную конструкцию (подходящую для контроля таких конструкций, как Т-образные балки).

③ Используйте сварочные приспособления для повышения жесткости и прочности конструкции.

④Используйте временные опоры для усиления структурной устойчивости.

4

Выберите разумную последовательность сборки и сварки.

Площадка для изготовления и сборки металлоконструкций должна иметь стандартную горизонтальную поверхность. Жесткость платформы должна гарантировать, что компоненты не потеряют температуру и не осядут под давлением собственного веса, чтобы обеспечить прямолинейность компонентов. Небольшие конструкции можно собрать за один проход, зафиксировать прихватками, а затем завершить за один проход в подходящей последовательности сварки.

① Для больших и сложных сварных конструкций, если позволяют условия, разделите их на несколько компонентов с простой конструкцией, сварите их отдельно, а затем выполните окончательную сборку. Основания на концах ферм и стропильных ферм, а также опорные пластины просветного каркаса стропильных ферм должны быть заранее сварены в составные части, а затем после исправления собраны с стропильными фермами и фермами. Последовательность сварки ферм и ферм крыши такова: сначала сваривают наружные стороны соединительных пластин верхнего и нижнего пояса. шов, затем сварите внутренний шов соединительных пластин верхнего и нижнего пояса, затем сварите сварные швы соединительной пластины и перемычки и, наконец, приварите стержень перемычки, прокладку между верхним поясом и нижним поясом. После того как одна сторона фермы будет полностью сварена, переверните ее и выполните сварку с другой стороны. Последовательность сварки та же. При ручной сварке четное количество сварщиков должно приваривать симметрично от середины верхней и нижней струны к обоим концам одновременно. При сборке, чтобы предотвратить чрезмерные напряжения и деформации компонентов в процессе сборки, характеристики или форма деталей разных типов должны соответствовать установленным размерам и требованиям шаблона. Не рекомендуется использовать большую внешнюю силу для принуждения к сборке во время сборки, чтобы предотвратить возникновение чрезмерных удерживающих напряжений в компонентах после сварки и деформацию.

②Свариваемый сварной шов должен располагаться близко к нейтральной оси секции конструкции.

③ Для конструкций с асимметрично расположенными сварными швами сначала при сборке и сварке следует сваривать сторону с меньшим количеством сварных швов.

④Для конструкций с симметричным расположением поперечного сечения последовательность сборки и сварки заключается в том, чтобы сначала собрать все целиком, а затем сварить. Метод диагональной сварки следует использовать для компенсации деформации во время сварки. В то же время для формирования сварного шва в форме лодочки следует использовать перекидную рамку или вращающуюся форму. В противном случае четное количество сварщиков должно использовать плоскую сварку и верхнюю сварку соответственно и сваривать от середины к обоим концам.

⑤ При сварке длинных сварных швов (более 1 м) для уменьшения усадочной деформации после сварки можно использовать направление и последовательность, показанные на рисунке 12.

5

Мероприятия по сварочному процессу

Во время сварки следует выбирать соответствующий сварочный ток, скорость, направление и последовательность, чтобы уменьшить деформацию. При сварке металлических деталей сначала следует приваривать короткие, а затем длинные; в первую очередь следует приваривать вертикальные, а затем плоские; Сначала следует сваривать стыковые соединения, а затем сваривать нахлесточные соединения от середины к обеим сторонам и изнутри наружу. Для концентрированных сварных швов следует использовать сварку скачком, а для длинных швов следует использовать сегментную сварку с шагом назад и симметричную сварку.

Метод коррекции сварочной деформации

Когда степень деформации изгиба и кручения компонентов превышает действующие спецификации стальных конструкций и требования к проектированию, их необходимо исправить. Эти методы включают в себя: метод механической коррекции, метод пламенной коррекции и гибридный метод коррекции. При строительстве его можно разумно подобрать в соответствии с реальной ситуацией. При исправлении следует руководствоваться следующими принципами: сначала общее, затем частичное; сначала главный, затем второстепенный; сначала нижний, затем верхний; сначала основные детали, затем вспомогательные детали.

1

метод механической коррекции

Метод механической коррекции использует механическую силу для коррекции сварочной деформации. Для опрессовки и исправления деформации деталей часто применяют специальные корректирующие машины, или правильные машины, прессы, домкраты и различные небольшие машины. При исправлении поместите деформированную часть компонента между двумя опорами и медленно приложите силу к выступающей части компонента, чтобы исправить ее.

2

метод коррекции пламени

Принцип использования коррекции пламени такой же, как и при сварочной деформации, но применяется противоположным образом. Подводя к металлу тепло, металл достигает пластического состояния, тем самым вызывая деформацию. После локального нагрева компонента он зависит от разницы в расширении и сжатии зоны нагрева. , заставляя компонент деформироваться в заданном направлении для достижения цели коррекции. При использовании пламени для термокоррекции компонентов обязательно держите их в свободном состоянии. Некоторые компоненты с большим собственным весом необходимо поднимать с платформы с помощью разбрасывателя после нагрева, чтобы трение, создаваемое их собственным весом, не препятствовало деформации и не влияло на эффект коррекции. Используя метод коррекции пламени, боковой изгиб и развал стальной колонны длиной 20 м можно исправить в пределах 6 мм, а прогиб под листом крыла можно контролировать в пределах 2 мм, что намного ниже требований спецификации. Однако при коррекции пламени трудно количественно определить место нагрева, температуру нагрева, время, длину участка и т. д. в условиях реального строительства. В основном он опирается на накопленный опыт.

Использовать коррекцию пламени удобно и быстро, но необходимо обратить внимание на несколько основных моментов. Прежде всего, необходимо хорошо контролировать температуру нагрева, обычно между 650 и 850°C; температура нагрева должна контролироваться в зависимости от окружающей среды и температуры; когда деформацию деталей с большой деформацией невозможно полностью устранить одним нагревом, первоначальный нагрев следует проводить в шахматном порядке. Горячая точка нагревается и корректируется во второй раз; принимается разумная последовательность корректировок: сначала исправляются неровности и наклон пластины крыла, а затем исправляются боковые изгибы и выгибания; В процессе коррекции положение коррекции следует часто проверять с помощью линейки, тонкой стальной проволоки, уровня и т. д., чтобы предотвратить чрезмерную коррекцию и новые деформации.

3

Метод удара

Ударным методом можно не только устранить остаточные напряжения сварного соединения, но и использовать его для расширения металла в шве и зоны пластической деформации сжатия вокруг него для устранения сварочной деформации. Метод ковки часто применяют для исправления не слишком толстой структуры плиты, но недостатками этого метода являются высокая трудоемкость и плохое качество поверхности.

4

Метод коррекции сильным электромагнитным импульсом (метод электромагнитного молотка)

В этом методе используется ударная сила электромагнитного поля, образованная сильным электромагнитным импульсом, для создания деформации сварного изделия, противоположной остаточной деформации, для достижения цели коррекции. Принцип его работы заключается в том, что высоковольтный конденсатор разряжается через электромагнитный молоток, состоящий из катушки в форме диска, и между катушкой и изделием индуцируется сильное импульсное электромагнитное поле, формирующее относительно равномерный импульс давления для коррекции. Преимущество использования этого метода коррекции заключается в том, что на поверхности заготовки не останется следов ударных повреждений, например, вызванных ударом молотком, а энергию удара можно контролировать. Однако этот метод можно использовать только для тонкостенных сварных деталей из алюминия, меди и других материалов с высокой проводимостью. .

Чжоусян Предприятие

Специализируется на производстве линий по производству двутавровых балок из легкой и тяжелой стали, линий по производству коробчатых балок, горизонтальных производственных линий, автоматических линий для двойной сварки и правки, всех видов автоматизированных сборочных линий по индивидуальному заказу; включая станок плазменной резки с ЧПУ, станок для плоской резки волоконным лазером, станок для лазерной резки труб, интегрированный станок для труб и пластин, ручной аппарат для лазерной сварки, станок для сборки двутавровых балок, портальный аппарат для дуговой сварки под флюсом, станок для выпрямления двутавровых балок, дробь пескоструйная машина, комплексная машина для сварки и правки двутавровых балок, специальная сварочная машина, вспомогательная машина, прокатная машина, профильно-гибочная машина, различные сварочные машины и т. д.,

Сделано Zhouxiang, профессиональное качество, высокая точность, высокая скорость.

Передовые технологии, стабильное качество, продукция хорошо продается дома и за рубежом.