钢结构焊接变形了怎么办?

文章网 软文发布平台 2020-07-10 17:02 舟山钢结构设计哪家好>

焊接变形是焊件在焊接过程中不均匀加热引起的,是钢结构制造中所遇到的一个普遍问题。如何控制好焊接变形是钢结构产品制造成功与否的关键之一,也是难点之一。有的工厂因为控制不好焊接变形而报废整个产品,如行车梁、吊车梁、钢平台等,不仅造成人力、物力的浪费,而且延误工期,影响厂家声誉。本文结合武船重工公司承建的钢结构产品,针对不同的结构形式,介绍了控制焊接变形的工艺方案。



船舶甲板及上层建筑焊接变形的控制


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如果船舶甲板及上层建筑焊接变形过大,则将直接影响船舶外观质量,因此众多船舶制造厂均下了很大工夫来克服焊接变形,提升产品的外观质量,但是由于船舶甲板特别是上层建筑往往板厚较薄,结构较多,局部位置焊接热输入量较大,焊接应力使薄板容易产生失稳,因此很容易出现波浪变形。根据安庆70m趸船、400T浮吊船、双10T浮吊船、30车/498客海上渡船的成功制造经验,可以采用的工艺方案为:所有纵缝端口要求预先装焊角钢(点固焊)以加强钢板的局部刚性,同时要求采用小线能量的CO2气体保护焊进行焊接,焊接时要求焊工分散、分段退焊,缝口装配质量应在规定范围内,不允许出现大间隙的缝口。所有的围壁板扶强材只能点固焊,当围壁板与甲板、围壁板与围壁板间的角焊缝焊完后,再采用下行焊条(J426X)焊接扶强材与围壁板间的角焊缝,所有角焊缝都要求严格执行设计要求,不允许随意增大焊角尺寸及间断焊间距和焊缝长度。这样一般可以较好的控制焊接变形,局部有变形的可以稍稍进行火焰矫正即可达到设计要求和《钢质内河船舶入级与建造规范》或《钢质海船入级与建造规范》的要求。




钢结构T形接头焊接变形的控制




T形接头最容易产生角变形,如何控制角变形是保证T形接头制造精度的关键之一,由表可以得到一些反变形的参考数据。根据此数据,在武汉体育场和芜湖体育场耳板焊接中(如图1)大量采用反变形来控制耳板角变形,取得了良好的效果。





钢箱梁横隔板单元件制造焊接变形的控制



许多钢箱梁横隔板的加强肋只布置在一侧,横隔板一般比较薄,部分还有人孔加强圈,大量的焊缝在一侧进行焊接,容易引起横隔板的波浪变形和翘曲变形。以武汉江汉五桥为例,江汉五桥横梁横隔板为中空结构形式,中间过人孔采用薄板镶边。这种结构由于焊缝距离板边太近,焊接时由于焊接应力产生的波浪变形很难控制,采用刚性固定可以很好地解决波浪变形。焊接前采用20号槽钢焊成一个中空的框架刚性体,框架上表面要求平整,槽钢槽口向外,以便于装C形夹具。将装配好的横隔板置于槽钢框架中间,横隔板板边落于槽钢之上,采用C形夹固定,C形夹间距为300mm。当隔板四周固定完毕后,采用实芯焊丝CO2气体保护焊进行焊接,同时安排二名焊工对称施焊。为了防止电弧灼伤眼睛,中间以三夹板遮挡弧光。每名焊工采用分段退焊法施工,焊完一面后再焊另一面。经过这种方法焊接的横隔板很少有超差的波浪变形。




压力容器筒体制造焊接变形的控制




压力容器筒体焊接时容易出现“桃子尖”和“桃子尾”的焊接变形,这将增加焊后重新辊圆的工序和制造难度。根据“反向变形,以变治变”的原则,按照焊接顺序的不同可以采用不同的“压头”形式(反变形)和装配形式来解决这个问题,有时可以达到焊后不用矫正的效果。


若坡口向筒内,先焊内侧焊缝,外侧清根后焊接,则按图2装焊;若坡口向筒外,先焊外侧焊缝,内侧清根后焊接,则按图3装焊。




压力容器封头制造焊接变形的控制




大型的压力容器封头无法进行整体锻压成型,往往采用“瓜瓣”拼焊的方式进行制造,这样大大增加了焊接热输入量,增加了焊接变形,而往往这种大型的压力容器封头是很难进行矫正的,一旦出现了超差的焊接变形则只能报废。2300m3LPG贮罐产品就有这种封头,单个封头直径达7m多,由六个“瓜瓣”和一个顶圆拼成。为了防止焊接变形采用双面坡口手工电弧焊双面焊接,要求严格按施工工艺规定的焊接顺序进行焊接,采用内弧圆模板随时监测变形量,再根据变形情况调整焊接顺序。采用双数焊工分段对称施焊,先在封头外侧焊2~3层,然后内侧清根焊接,焊接顺序同外侧。一旦发现接头处内凹或外凸,则立即改为内侧施焊或外侧施焊。当“瓜瓣”焊缝焊接完3~4层后焊接顶圆与“瓜瓣”间的焊缝,该焊缝只焊接1/2的填充量就停止,待“瓜瓣”焊接完后再焊接,反面焊缝翻身后清根焊接,封头外形及焊接顺序示意图如图4。




平板对接局部角变形的控制




平板对接在钢结构制造厂中经常遇到,要获得良好的效果可以采用以下几种方式:


1. 薄板拼接可以采用专用设备——压力架,使用埋弧自动焊可以单面焊接双面成型,而且钢板平面度很好,效率也高。




本文标题:钢结构焊接变形了怎么办?

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