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鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的基本形式與原因
2020-09-23 09:45 陜西鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)公司
鋼結(jié)構(gòu)連接一般采用焊接，且對(duì)于一些重要焊縫需要采用全熔透焊接。金屬焊接時(shí)在局部加熱、熔化過(guò)程中，加熱區(qū)的金屬與周邊的母材溫度相差很大，產(chǎn)生焊接過(guò)程中的瞬時(shí)應(yīng)力。
冷卻至原始溫度后，整個(gè)接頭區(qū)焊縫及近縫區(qū)的拉應(yīng)力區(qū)與母材在壓應(yīng)力區(qū)數(shù)值達(dá)到平衡，這就產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)本身的焊接殘余應(yīng)力。
此時(shí)，在焊接應(yīng)力的作用下焊接件結(jié)構(gòu)發(fā)生多種形式的變形。殘余應(yīng)力的存在與變形的產(chǎn)生是相互轉(zhuǎn)化的，認(rèn)清變形規(guī)律，就不難從中找到防止減少和糾正變形的方法。
鋼結(jié)構(gòu)焊接后發(fā)生的變形一般可分為兩種情況：即整體結(jié)構(gòu)的變形和結(jié)構(gòu)局部的變形。整體結(jié)構(gòu)的變形包括結(jié)構(gòu)的縱向和橫向縮短和彎曲(即翹曲)。局部變形表現(xiàn)為凸彎、波浪形、角變形等多種。
一、鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的基本形式
鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的基本形式有以下幾種：板材坡口對(duì)焊后產(chǎn)生的長(zhǎng)度縮短和寬度變窄的變形;板材坡口對(duì)接焊接后產(chǎn)生的角變形。
焊后構(gòu)件的角變形沿構(gòu)件縱軸方向數(shù)值不同及構(gòu)件翼緣與腹板的縱向收縮不一致形成的扭曲變形。
薄板焊接后母材受壓應(yīng)力區(qū)由于失穩(wěn)而使板面產(chǎn)生翹曲形成的波浪變形;由于焊縫的縱向和橫向收縮相對(duì)于構(gòu)件的中和軸不對(duì)稱引起構(gòu)件的整體彎曲，此種變形為彎曲變形。
這些變形都是基本的變形形式，各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變形都是這些基本變形的發(fā)展、轉(zhuǎn)化和綜合。
二、鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的原因
在鋼結(jié)構(gòu)焊接過(guò)程中對(duì)焊件進(jìn)行了局部的、不均勻的加熱是產(chǎn)生焊接應(yīng)力及變形的原因。焊接時(shí)焊縫和焊縫附近受熱區(qū)的金屬發(fā)生膨脹，由于四周較冷的金屬阻止這種膨脹，在焊接區(qū)域內(nèi)就發(fā)生壓縮應(yīng)力和塑性收縮變形，產(chǎn)生了不同程度的橫向和縱向收縮。由于這兩個(gè)方向的收縮，造成了焊接結(jié)構(gòu)的各種變形。
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