行车梁焊接变形防止措施急

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1.从设计方面控制焊接残余变形.\
1)合理选择构件截面提高构件的抗变形能力
设计结构时要尽量使构件稳定、截面对称,薄壁箱形构建的内板布置要合理,特别是两端的内隔板要尽量向端部布置;构件的悬出部分不易过长;构件放置或吊起时,支承部位应具有足够的刚度等。较容易变形或不易被矫正的结构形式要避免采用。可采用各种型钢、弯曲件和冲压件(如工字梁、槽钢和角钢)代替焊接结构,对焊接变形大的结构尽量采用铆接和螺栓连接。
对一些易变形的细长杆件或结构可采用临时工艺筋板、冲压加强筋、增加板厚等形式提高板件的刚度。如从控制变形的角度考虑,钢桥结构的箱形薄壁结构的板材不宜太薄,如起重20t、跨度28m的箱形双梁式起重机,主体箱形梁长度达45m、断面为宽800mm、高1666mm、内侧腹板厚度为8mm,外侧腹板6mm,焊成箱形后,无论整体变形还是局部变形都比较大,而且矫正困难。因此,箱形钢结构的强度不但要考虑板厚、刚度和稳定性,而且制造和安装过程中的变形也是很重要的。
2)合理选择焊缝尺寸和布置焊缝的位置
焊缝尺寸过大不但增加了焊接工作量。对焊件输入的热量也多,而且也增加了焊接变形。所以,在满足强度和工艺要求的前提下,尽可能的减少焊缝长度尺寸和焊缝数量,对联系焊缝在保证工件不相互窜动的前提下,可采用局部点固焊缝;对无密封要求的焊缝,尽可能采用断续焊缝。但对易淬火钢要防止焊缝尺寸过小产生淬硬组织等。
设计焊缝时,尽量设计在构件截面中心轴的附近和对称于中性轴的位置,使产生的焊接变形尽可能的相互抵消。如工字梁其截面是对称的,焊缝也对称与工字梁截面的中性轴。焊接时只要焊接顺序选用合理,焊接变形就可以得到有效的控制,特别是挠曲变形可以得到有效的控制。
3)合理选择焊缝的截面和坡口形式
要做到在保证焊缝承载能力的前提下,设计时应尽量采用焊缝截面尺寸小的焊缝。但要防止因焊缝尺寸过小,热量输入少,焊缝冷却速度快易造成裂纹、气孔、夹渣等缺陷。因此,应根据板厚、焊接方法、焊接工艺等合理的选择焊缝尺寸。
此外,要根据钢结构的形状、尺寸大小等选择坡口形式。如平板对接焊缝,一般选用对称的坡口,对于直径和板厚都较大的圆形对接筒体,可采用非对称坡口形式控制变形。在选择坡口形式时还应考虑坡口加工的难易、焊接材料用量、焊接时工件是否能够翻转及焊工的操作方便等问题。如直径比较小的筒体,由于在内部操作困难,所以纵焊缝或环焊缝可开单面V或U形坡口。具体坡口形状和尺寸见下节内容。
4)尽量减少不必要的焊缝
焊缝数量与填充金属量成正比,所以,在保证强度的前提下,钢结构中应尽量减少焊缝数量,避免不必要的焊缝。为防止薄板产生波浪变形,可适当采用筋板增加钢结构的刚度,用型钢和冲压件代替焊件。
2.控制焊接变形的工艺措施
(1)反措施
当构件刚度过大(如大型箱形梁等),采用上述强制反变形有困难时,可以先将梁的腹板在下料拼板时作成上挠的,然后再进行装配焊接(如桥式起重机箱形大梁)。
在薄板上焊接骨架时,对薄板采用加热(SH法)、机械预拉伸(SS法)、或者两者同时使用(SSH法)使其伸长,然后再薄板上装配焊接骨架,薄板预拉伸和加热后再冷却所产生的拉应力可以有效地降低焊接应力防止失稳波浪变形。
在薄板对接时也可采用在焊缝两侧一定距离处适当宽度上加热,使焊缝得到拉伸,从而减少压缩塑性变形,降低残余内应力,而消除波浪变形,此法即为低应力无变形法(LSND法)。
(2)刚性固定法
对防止弯曲变形的效果远不如反变形法。但对角变形和波浪变形较有效。例如法兰面的角变形。
焊接薄板时为防止波浪变形,在焊缝两侧紧压固定,加压位置应尽量接近焊缝并保持压力均匀。为此,可采用带一定挠度的压块或者采用琴键式的多点压块。
(3)选用合理的焊接方法和规范
选用能量比较集中的焊接方法,如CO2保护焊、等离子弧焊代替气焊和手工电弧焊进行薄板焊接可减少变形量。
焊缝不对称的焊件,可通过选用适当的焊接工艺参数,在没有反变形或夹具的条件下,控制弯曲变形。
在焊缝两侧采用直接水冷或水冷铜块散热,可限制和缩小焊接热场,减少变形。但对有淬火倾向的钢材应慎用。
(4)选择合理的装配焊接次序
把结构适当地分成部件,分别装配焊接,然后再拼焊成整体。使不对称的焊缝或收缩量较大的焊缝能自由地收缩而不影响整体结构。按照这个原则生产复杂的大型焊接结构既有利于控制焊接变形,又能扩大作业面,缩短生产周期。
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第1个回答  2011-04-11
加工艺筋
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