Tunnplåtskonstruktionsdelar avser i allmänhet konstruktionsdelar svetsade av stålplåtar (inklusive rostfria stålplåtar, galvaniserade plåtar och vita järnplåtar) med en tjocklek på högst 4 mm. Att kontrollera och korrigera svetsdeformationen av tunnplåtskonstruktionsdelar kräver enastående teknik. Följande är en diskussion om den konsensus vi har nått, som är begränsad till nivån och endast är för referens.
A. Orsaker till svetsdeformation
(1) Faktorer som påverkar svetstermisk deformation
1. Svetsprocessmetod. Olika svetsmetoder ger olika temperaturfält och olika termiska deformationer. Generellt sett är automatisk svetsning mer koncentrerad vid uppvärmning än manuell svetsning, uppvärmningsområdet är smalare och deformationen är mindre. CO2-gasskyddad svetstråd är tunn, strömtätheten är stor, uppvärmningen är koncentrerad och deformationen är liten.
2. Svetsparametrar. Nämligen svetsström, bågspänning och svetshastighet. Ju större linjeenergi, desto större svetsdeformation. Svetsdeformationen ökar med ökningen av svetsström och bågspänning, och minskar med ökningen av svetshastighet. Bland de tre parametrarna är effekten av bågspänning uppenbar, så deformationen av automatisk svetsning med låg spänning, hög hastighet och hög strömtäthet är liten.
3. Antal svetsar och sektionens storlek. Ju större antal svetsar, desto större sektionsstorlek och desto större svetsdeformation.
4. Byggmetod. Temperaturfältet för kontinuerlig svetsning och intermittent svetsning är annorlunda, och den resulterande termiska deformationen är också annorlunda. Vanligtvis är kontinuerlig svetsdeformation större, intermittent svetsdeformation är den minsta.
5. Materials termofysiska egenskaper. Olika material har olika värmeledningsförmåga, specifik värme och expansionskoefficient, vilket resulterar i olika termisk deformation och svetsdeformation.
(2) Faktorer som påverkar styvhetskoefficienten för svetsade komponenter
1 Komponenternas storlek och form. När komponentens styvhet ökar blir svetsdeformationen mindre.
Applicering av 2 däckklämmor. Användningen av däckklämmor ökar komponenternas styvhet, vilket minskar svetsdeformationen.
3 Monteringssvetsningsprocedur. Monteringssvetsproceduren kan orsaka förändring av styvhet och läget för komponentens tyngdpunkt i olika monteringssteg, vilket har stor inverkan på svetsdeformationen av styrkomponenten.
Generellt sett är svetsdeformationen av svetsade komponenter stor under villkoret av liten återhållsamhet, och vice versa är deformationen liten.
B. Typer av svetsdeformation av tunnplåtsstruktur
Svetsdeformationen av alla stålkonstruktioner kan delas in i övergripande deformation och lokal deformation.
Den totala deformationen är förändringen i storleken eller formen på hela komponenten efter svetsning, inklusive längsgående och tvärgående krympning (förkortning av den totala storleken), böjningsdeformation (mellanbåge, häng) och vridningsdeformation.
Lokal deformation avser deformationen av det lokala området av komponenten efter svetsning, inklusive vinkeldeformation och vågdeformation.
C. Principer och metoder för kontroll av svetsdeformation av tunnplåtsstruktur
Termisk deformation under svetsning och styvheten hos svetsade komponenter under svetsning är de två huvudfaktorerna som påverkar den återstående deformationen av svetsning. Baserat på dessa två huvudfaktorer kan det anses att återstående svetsdeformation är oundviklig, det vill säga fullständig eliminering av svetsdeformation är osannolik.
För att kontrollera återstående deformation av svetsning måste åtgärder vidtas från konstruktionen av tunnplåtskonstruktionsdelar och konstruktionsprocessen samtidigt.
Vid konstruktionen av tunnplåtskonstruktionsdelar måste den, förutom att uppfylla komponenternas styrka och prestanda, även uppfylla kraven på minimal svetsdeformation och minimala arbetstimmar vid tillverkning av komponenter. Därför är det särskilt viktigt att optimera plattfogarnas layout. Layouten av plåtfogarna i designritningarna tar ofta inte hänsyn till tillverkningsbarheten noggrant, vilket är lätt att orsaka svetsdeformation.
Svetsningsprocessen är en av de viktiga processerna i stålkonstruktionskonstruktion. En rimlig svetsprocess är en effektiv metod för att minska svetsdeformation och spänningskoncentration.
För att kontrollera svetsdeformationen av komponenterna bör effektiva åtgärder vidtas så mycket som möjligt, såsom: dela upp komponenterna i flera små delar och komponentsegment, så att svetsdeformationen sprids på varje komponent, vilket är bekvämt för kontroll och korrigering av deformationen av komponenterna;
Gör arrangemanget av svetsarna för varje komponent symmetriskt med den neutrala axeln för den segmenterade sektionen av komponenten, eller nära sektionens neutrala axel, för att undvika distorsion och överdriven böjdeformation efter svetsning;
För varje större svets, välj den minsta svetsbensstorlek och kort svets som möjligt;
Undvik överdriven koncentration och korsarrangemang av svetsar;
Använd breda och långa stålplåtar så mycket som möjligt eller strukturer som minskar antalet svetsfogar osv.
Processmetoderna för att kontrollera svetsdeformationen av tunnplåtskonstruktionsdelar är som följer:
(1) Montera komponenterna utan tvång av monteringsbelastning;
(2) Använd automatisk svetsning och andra gasskyddade svetsprocesser: till exempel den mest avancerade Ar+CO2-blandningsgas MAG-skyddad svetsning.
(3) Rimligt urval av svetsspecifikationsparametrar och monteringssvetssekvens. Minska trådtillförseln, minska strömmen, spänningen och ändra polariteten (vanligtvis DC omvänd polaritet → DC positiv polaritet). Svetsa först den korta sömmen och sedan den långa sömmen, och ta steg-för-steg avsvetsningsprocessen från insidan till utsidan.
(4) Använd den stela fixeringsmetoden och antideformationsmetoden så rimligt som möjligt.
D. Korrigering av svetsdeformation av tunnplåtskonstruktionsdelar
Under konstruktionen av stålkonstruktionen, även om åtgärder vidtas för att kontrollera svetsdeformationen i dess komponentdesign och konstruktionsprocess, på grund av svetsprocessens egenskaper och konstruktionsprocessens komplexitet, är svetsdeformationen fortfarande oundviklig. Svetsförvrängningar som krävs av konstruktionen måste korrigeras.
Korrigeringsprocessen är begränsad till att korrigera den lokala deformationen av de svetsade komponenterna, såsom vinkeldeformation, böjdeformation, vågdeformation, etc. För den övergripande deformationen av komponentstrukturen, såsom longitudinell och tvärgående krympning (förkortning av total storlek) kan endast förplaceras genom blankning eller montering. ersättning för att kompensera.
Att använda den mekaniska riktningsmetoden för att korrigera stålkonstruktionen är lätt att orsaka kallbearbetningshärdning av metallen och förbrukar en viss mängd plastreserver av materialet, och kan endast användas för material med god plasticitet. I faktisk produktion, speciella storskaliga hydrauliska pressar, friktionspresskorrigering.
Stålstrukturen korrigeras med flamriktningsmetoden. Efter rätningen och kylningen får metallen i den svetsade komponenten irreversibel kompressionsplastisk deformation, så att deformationen av hela den svetsade komponenten korrigeras.
Flamriktningsmetoden förbrukar också en del av materialets plasticitet och bör användas med försiktighet för spröda material eller material med dålig plasticitet. Det är nödvändigt att korrekt kontrollera temperaturen på låguppvärmningen. Om temperaturen är för hög kommer materialets mekaniska egenskaper att minska, och om temperaturen är för låg kommer korrigeringseffektiviteten att minska.
Eftersom kylningshastigheten inte har någon effekt på korrigeringseffekten används ofta metoden att spruta vatten under uppvärmning under byggprocessen, vilket inte bara förbättrar arbetseffektiviteten utan också förbättrar korrigeringseffekten.
