谈超长箱形结构现场对接焊接的应力分析及工艺方案

《谈超长箱形结构现场对接焊接的应力分析及工艺方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、超长箱形结构现场对接焊接的应力分析及工艺方案姜保国谢大维王晓东大连重工·起重集团公司大连116052摘要：分析了箱形结构对接板在自由状态、受到约束状态、载荷作用下和工作应力与残余应力叠加时施焊的应力状态，探讨了降低焊接残余应力水平、提高现场焊接质量的工艺方案。指出了2段梁在对接焊接时，降低约束作用、减小残余应力是制订箱形梁对接工艺的关键。关键词：箱形梁；对接板；焊接；应力中图分类号：TG44文献标识码：A文章编号：1001—0785(2010)08—0080～03Abstract：Thispaperanaly

2、zesthestressstateofweldingfortheboxstructurebuttcoverplatewhenitisunderfreestate，boundstateandloadaswellasunderthestateofthesuperpositionofworkingstressandresidualstress．simultane．ously，itdiscussestheprocessschemeofreducingtheresidualstressofweldingandimpro

3、vingthequalityofon—siteweld—ing．Itisalsopointedoutthatduringthebuttweldingoftwosectionsofthegirder，loweringtherestraintandreducingtheresidualstressiscrucialtothedevelopmentofboxgirderbuttweldingprocesstechnologies．Keywords：boxgirder；buttcoverplate；welding；s

4、tress随着经济技术的飞速发展，大型起重设备的应力对该梁的使用影响较小，而垂直于焊缝的横需求越来越多，超长箱形结构由于受运输、场地向焊接应力对该梁的使用有很大影响，为此，以以及起重能力等条件的限制，在设计或工艺上要下主要分析横向焊接残余应力的状态。对其进行分段制造，然后将各分段箱形结构在安1．1对接板在自由状态下的焊接应力状态装现场进行组立焊接，从而形成整体结构。现场一如图1，把1、2件的对接焊缝编号为①，3、的对接焊接确定合理的焊接顺序，设计合适的接4件的对接焊缝编号为②，5、6件的对接焊缝编口形式，以优

5、化的工艺方案进行焊接操作，焊接号为③，7、8件的对接焊缝编号为④。在没有约质量才能达到设计的要求。因此，该对接焊缝对束状态下，即1、2件与3、4、7、8件没有进行组整体结构的实际承载能力有着至关重要的影响。装焊接，5、6件与3、4、7、8件也没有进行组装焊接，①、②、③、④号焊缝的焊接应力根据有1应力分析关资料查得，如图2所示。o为拉应力状态，0如图1所示，以2段主梁的对接为例，分析对为压应力状态。接焊接过程的残余应力及载荷作用下的应力情况，是制订2段箱形梁组装成整体工艺方法的依据。图2自由状态时焊接应力1．

6、2对接板在受到约束状态时的焊接应力状态实际上2、4、6、8件与1、3、5、7件已各自组成箱形梁，因此焊接各条焊缝时，①、②、③、图12主梁对接示意④号焊缝都将受到很大的刚性约束，将会由于约束产生很大约束拉应力，如图3。2应力的叠加，在2段梁的对接中，平行于焊缝的焊接纵向一80一《起重运输机械》2010(8)将使焊缝在焊后残余着拉应力，如图4所示。力状态下，而图6c是②、④号焊缝的应力状态，离开中性面一段后为压应力状态，而其他区域为工卿拉应力状态。图3约束状态应力闺(a)(b)(c)图6工作状态与自由状态应力叠

7、加(a)焊缝①应力情况(b)焊缝③应力情况(c)焊缝②、④应力情况图4应力叠加(2)将工作应力(图5)与约束状态下焊缝的应力(图4)叠加，如图7所示。1．3载荷作用下的工作应力状态从图7a、b、c可知，在工作时，4条焊缝的工作应力根据该主梁受到的载荷是在梁的上应力状态不同，焊缝①所受的拉应力最大，焊缝平面上，因此该梁在工作状态时，自重和外加载③所受的应力在整条焊缝上在变化，而且应力较荷作用下，梁要产生弯曲变形。工作载荷在①、自目目目小，而焊缝②、④在离中性面靠近上部位置受压②、③、④号焊缝中产生的应力状态是不

8、同的应力，应力值较小，其他区域受拉应力作用，并(如图5)，图5a是①号焊缝在工作载荷作用下的应力图，图5b是②、④号焊缝在工作载荷作用下且自中性面开始拉应力逐步增大，在接近焊缝垦端部时应力最大。将图6的应力状态与图7的应力状的应力图，图5c是③号焊缝工作载荷作用下的应态进行比较，可以看到，在自由状态下进行焊自接目目目力图。从图5分析可以看到工作载荷在焊缝①、酲Do与在约束状态下进行焊接，其应力状态有