格柵板焊接變形不僅影響整體美觀,嚴重的話甚至不能使用。格柵板焊接變形受以下幾種因素影響:
1.受焊接尺寸的影響
對于不銹鋼鋼格板焊接來說,焊接尺寸與鋼格板焊件的撓曲變形有著密不可分的關系,焊縫在結構中的位置對于不銹鋼鋼格板焊接變形也會產(chǎn)生影響。不對稱的安排會導致焊件的彎曲變形,鋼格板焊件截面中性軸越接近焊縫,相對而言彎曲變形越小;反之,焊件截面中性軸離焊縫越遠,相對而言彎曲變形越大。
2.受裝配的影響
焊接時選擇合適的焊件裝配順序,避免在總的構件內(nèi)引起多余的裝配應力。由于在不同裝配階段裝配體總的剛性化和重力心位置的改變,會導致裝配后鋼格板焊件內(nèi)存在本不應該有的應力。一般而言,處理不好裝配焊接順序,會直接影響焊接的質(zhì)量。另外,在不銹鋼鋼格板裝配過程中有可能產(chǎn)生新的殘余應力,如果新的殘余應力大于臨界變形應力,就會引起焊件變形。因此應該盡可能減少或者避免產(chǎn)生裝配應力。
3.受到局部高溫熱源的影響
在格柵板焊接過程中,受到局部高溫熱源的影響,焊縫區(qū)被急劇加熱,并局部熔化。該區(qū)域材料被加熱,使焊接區(qū)擴展,而鋼格板周圍溫度相對較低區(qū)域?qū)附訁^(qū)產(chǎn)生約束,從而產(chǎn)生彈性熱應力,材料的屈服應力極限在溫度升高后急劇下降,導致熱彈性應力超過屈服極限,形成熱壓縮。
冷卻時,焊縫區(qū)材料收縮受到周圍區(qū)域不均勻溫度場的影響,產(chǎn)生不均勻的收縮變形,焊接區(qū)呈現(xiàn)拉伸殘余應力,相鄰區(qū)域承受壓縮殘余應力。不銹鋼鋼格板焊接對于熱源的輸入非常敏感,合理控制輸入熱源能量的大小對于鋼格板焊件質(zhì)量有重要意義。輸入較大的熱源能量會造成較大的收縮變形,反之,輸入較小的熱源能量會造成較小的收縮變形。因此在保證焊縫形成良好情況下,選用盡可能小的輸入熱源。
4.受焊板粗糙度和板厚的影響
焊板表面粗糙度和缺陷會在一定程度上造成鋼格板焊接的臨界失穩(wěn)變形。對于存在不平整度問題的板材,殘余應力的增加,起始階段板材撓度的增長是相對緩慢的;但在焊接產(chǎn)生的殘余應力超過某一定值時,瞬間板材撓度的增加會相對較快。
板材粗糙度相對較大時,板材所能承受的臨界載荷值就會在一定程度上降低,產(chǎn)生失穩(wěn)變形越容易。因此需要嚴格控制不銹鋼板材焊件的初始表面粗糙度,否則其會大大地影響著焊接抗失穩(wěn)變形阻力和臨界載荷。
板材厚度對于失穩(wěn)變形也是一個重要的影響因素。焊板厚度越小,其剛度就越小,抵抗彎曲變形的能力就越低,在不銹鋼板材對接焊時,受到高溫熱源的影響,就更容易發(fā)生撓曲變形。相反,焊接厚度越大,剛度就更大,不易變形。
格柵板焊接變形影響因素并不是孤立存在的,焊接不規(guī)則的形變是多個因素綜合作用的結果。這需要從多個角度綜合考慮,在生產(chǎn)和設計過程中找到一個更合理的措施,以減小焊接變形。
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