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钢结构焊接应力和变形如何控制

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2018-05-31

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    焊接应力的控制措施 构件制作和安装企业往往优先考虑的是控制焊接变形,对焊接应力的控制较为忽视。但由于残余应力对构件承受动力载荷、三向应力状态和低温下使用有非常不利的影响,因此对焊接残余应力的控制也需要特别注意。
  控制焊接应力的目的是减低其峰值并使其均匀分布,控制措施可以从以下几方面予以加强: ①尽量减小焊缝尺寸 ②减小焊接约束度 ③采取合理焊接顺序 ④降低焊件刚度,创造自由收缩条件 ⑤锤击法减小焊接残余应力 3。
    2 焊接变形的控制措施 焊接变形直接影响构件、结构的安装及使用,并引起附加内力或次应力降低结构承载力,故控制焊接变形很重要。控制焊接变形主要有以下措施: ①尽量减小焊缝截面积。
  在实际施焊中能达到无超标缺陷焊缝的前提下选择工艺参数,尽可能采用较小的坡口尺寸。 ②对于屈服强度小于345MPA的钢材采用较小的热输入,尽可能不预热或适当降低预热和层间温度;优先采用热输入较小的焊接方法。
     ③对于对接接头、T形接头和十字接头坡口焊接,在工件放置条件允许或易于翻身的情况下,宜采用双面坡口对称焊接;对于有对称截面的构件,宜采用对称于中和轴的顺序焊接。 ④对于双面非对称坡口焊接,宜采用先焊接深坡口侧部分焊缝,后焊浅坡口侧焊缝,最后焊完深坡口侧焊缝的顺序。
     ⑤在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定情况下,宜优先采用熔化极气体保护电弧焊或药芯焊丝自动保护电弧焊等能量密度相对较高的焊接方法,并采用较小的热输入。 ⑥设计上要尽量减小焊缝的数量和尺寸;合理布置焊缝,除了要避免焊缝的密集以外,还应使焊缝位置尽可能靠近构件中和轴,并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。
    对于某些焊缝布置不对称结构,应优先焊接焊缝少的一侧;厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊接。 ⑧宜采用反变形法控制角变形。 ⑨对于一般构件可用定位焊固定同时限制变形;对于大型、厚度构件宜用刚性固定法增加结构焊接时刚性;对于大型结构件宜采用分部分组装焊接,分别矫正后再进行总装或连续施工方法。
     ⑩采用合理的焊接顺序也是防止焊接变形的有效措施。
  长焊缝可采用逆向分段焊接法;从中间向两端分开焊接法;两边对称施焊法(角接焊缝);两把焊枪同步、同方向、同参数的三同施工焊接(H型钢、箱形构件主焊道);大型梁腹板的现场总成对接焊采用从下向上施焊法达成上拱要求。

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