Конструкційні деталі з тонких пластин зазвичай стосуються конструкційних деталей, зварених сталевими пластинами (включаючи пластини з нержавіючої сталі, оцинковані пластини та листи білого заліза) товщиною не більше 4 мм. Контроль і коригування зварювальної деформації тонколистових конструкційних деталей вимагає чудової технології. Нижче наведено обговорення консенсусу, якого ми досягли, яке обмежується рівнем і є лише для довідки.
A. Причини зварювальної деформації
(1) Фактори, що впливають на термічну деформацію під час зварювання
1. Метод зварювання. Різні методи зварювання призведуть до різних температурних полів і різних теплових деформацій. Загалом, автоматичне зварювання більш зосереджене на нагріванні, ніж ручне зварювання, зона нагріву вужча, а деформація менша. Зварювальний дріт із захисним газом CO2 тонкий, щільність струму велика, нагрівання зосереджене, а деформація невелика.
2. Параметри зварювання. А саме зварювальний струм, напруга дуги та швидкість зварювання. Чим більше енергія лінії, тим більше зварювальна деформація. Зварювальна деформація збільшується зі збільшенням зварювального струму і напруги дуги і зменшується зі збільшенням швидкості зварювання. Серед трьох параметрів очевидний вплив напруги дуги, тому деформація автоматичного зварювання з низькою напругою, високою швидкістю та високою щільністю струму невелика.
3. Кількість зварних швів і розмір перетину. Чим більше число зварних швів, тим більше розмір перерізу і тим більше зварювальна деформація.
4. Спосіб побудови. Температурне поле безперервного зварювання та періодичного зварювання різне, а результуюча термічна деформація також різна. Зазвичай безперервна зварювальна деформація більша, переривчаста зварювальна деформація найменша.
5. Теплофізичні властивості матеріалів. Різні матеріали мають різну теплопровідність, питому теплоємність і коефіцієнт розширення, що призводить до різної термічної деформації та деформації зварювання.
(2) Фактори, що впливають на коефіцієнт жорсткості зварних компонентів
1 Розмір і форма компонентів. Зі збільшенням жорсткості компонента зварювальна деформація стає меншою.
2 застосування фіксатора шини. Застосування шинних затискачів підвищує жорсткість компонентів, тим самим зменшуючи зварювальні деформації.
3 Порядок монтажного зварювання. Процедура монтажного зварювання може викликати зміну жорсткості та положення центру ваги компонента на різних етапах складання, що має великий вплив на деформацію зварювання контрольного компонента.
Взагалі кажучи, за умови невеликого обмеження зварювальна деформація зварних компонентів велика, і навпаки, деформація мала.
B. Види зварювальної деформації тонколистової конструкції
Зварювальну деформацію будь-якої сталевої конструкції можна розділити на загальну деформацію та локальну деформацію.
Загальна деформація - це зміна розміру або форми всього компонента після зварювання, включаючи поздовжню та поперечну усадку (скорочення загального розміру), деформацію вигину (середня арка, прогин) і деформацію скручування.
Локальна деформація відноситься до деформації локальної області компонента після зварювання, включаючи кутову деформацію та хвилеподібну деформацію.
C. Принципи та методи контролю зварювальної деформації тонколистової конструкції
Термічна деформація при зварюванні і жорсткість зварних деталей під час зварювання є двома основними факторами, які впливають на залишкову деформацію зварювання. Виходячи з цих двох основних факторів, можна вважати, що залишкової зварювальної деформації не уникнути, тобто повне усунення зварювальної деформації малоймовірно.
Щоб контролювати залишкову деформацію при зварюванні, необхідно одночасно врахувати заходи з проектування тонколистових конструктивних деталей і процесу будівництва.
У конструкції тонколистових конструкційних деталей, окрім відповідності міцності та продуктивності компонентів, вони також повинні відповідати вимогам щодо мінімальної зварювальної деформації та мінімальних робочих годин під час виготовлення компонентів. Тому особливо важливо оптимізувати розташування стиків пластин. Розташування з'єднань пластин на кресленнях часто не враховує технологічність, що легко спричинити зварювальну деформацію.
Процес зварювання є одним із важливих процесів у будівництві металоконструкцій. Розумний процес зварювання є ефективним методом зменшення зварювальної деформації та концентрації напруги.
Щоб контролювати зварювальну деформацію компонентів, необхідно вживати якомога більше ефективних заходів, таких як: поділ компонентів на кілька невеликих частин і сегментів компонентів, щоб зварювальна деформація розподілялася на кожному компоненті, що зручно для контроль і корекція деформації компонентів;
Зробіть розташування зварних швів кожного компонента симетричним щодо нейтральної осі сегментованої частини компонента або близько до нейтральної осі секції, щоб уникнути викривлення та надмірної деформації вигину після зварювання;
Для кожного основного зварного шва виберіть найменший розмір гілки зварювального шва та по можливості короткий зварний шов;
Уникайте надмірної концентрації та перехресного розташування зварних швів;
Використовуйте якомога більше широкі та довгі сталеві пластини або конструкції, що зменшують кількість зварних швів тощо.
Технологічні методи контролю зварювальної деформації деталей тонколистових конструкцій наступні:
(1) Збирайте компоненти без примусового навантаження при складанні;
(2) Використовуйте автоматичне зварювання та інші процеси зварювання в захисному газі: наприклад, найсучасніше зварювання MAG у суміші Ar+CO2 у захисному газі.
(3) Розумний вибір параметрів специфікації зварювання та послідовності зварювання. Зменшіть подачу дроту, зменшіть струм, напругу та змініть полярність (зазвичай зворотна полярність постійного струму → позитивна полярність постійного струму). Спочатку зваріть короткий, а потім довгий шов і виконайте поетапний процес зварювання зсередини назовні.
(4) Використовуйте метод жорсткої фіксації та метод запобігання деформації якомога розумніше.
D. Виправлення зварювальної деформації деталей конструкції з тонких пластин
Хоча під час будівництва сталевої конструкції вживаються заходи для контролю зварювальної деформації в процесі проектування її компонентів і будівництва, через характеристики процесу зварювання та складність процесу будівництва зварювальна деформація все ще неминуча. Зварювальні деформації, необхідні за проектом, повинні бути виправлені.
Процес корекції обмежується виправленням локальної деформації зварних компонентів, такої як кутова деформація, деформація вигину, деформація хвилі тощо. Для загальної деформації структури компонента, такої як поздовжня та поперечна усадка (загальне скорочення розміру), це можна лише попередньо розмістити шляхом заготовки або складання. допомога на компенсацію.
Використання методу механічного випрямлення для виправлення сталевої конструкції легко спричинити зміцнення металу в холодному стані та споживає певну кількість пластичних запасів матеріалу, і може використовуватися лише для матеріалів з хорошою пластичністю. У реальному виробництві спеціальні великогабаритні гідравлічні преси, фрикційна корекція преса.
Сталева конструкція виправляється методом полум'яної правки. Після випрямлення та охолодження метал зварного елемента отримує незворотну пластичну деформацію стиснення, так що деформація всього зварного елемента виправляється.
Метод полум'яного випрямлення також споживає частину пластичності матеріалу, і його слід використовувати з обережністю для крихких матеріалів або матеріалів з низькою пластичністю. Необхідно правильно контролювати температуру полум'я нагріву. Якщо температура занадто висока, механічні властивості матеріалу будуть знижені, а якщо температура занадто низька, ефективність корекції буде знижена.
Оскільки швидкість охолодження не впливає на ефект корекції, в процесі будівництва часто використовується метод розпилення води під час нагрівання, що не тільки покращує ефективність роботи, але й покращує ефект корекції.
