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《工字钢焊接变形的原因及防止措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI牶牨牥牣牨牭牴牳牱牤j牣cnki牣hgbjbz牣牪牥牥牰牣牥牫牣牥牥牭第16卷第3期湖南工程学院学报Vo1.16.No.32006年9月JournalofHunanInstituteofEngineeringSep.t2006工字钢焊接变形的原因及防止措施*刘蔚倩(湖南理工学院机电系,湖南岳阳414000)摘要:对焊接工字钢的弯曲变形和角变形进行了理论分析,并对防止变形提出了工艺措施;提出采用活动式立筋板的工艺不仅可以防止焊接变形,而且可明显提高工效.关键词:工字钢;焊接变形;防止措施中图分类号:TM34
2、6.2文献标识码:A文章编号:1671-119X(2006)03-0018-03外取热框架柱和主梁均由焊接工字钢组成,6tg△β××L=24mm,即角度形q=24mm,如果在焊根立柱为450×350×20mm的工字钢,每根长28m,缝背面加三角形筋板,刚度得到加强,整个翼板不能主梁为9根400×250×18mm的工字钢,焊接工字发生自由转动,可以减少焊接角变形,此外,角变形钢总长220m.制造该焊接工字钢最主要的问题是焊不仅与翼板厚度及焊角尺寸有关,而且与焊接方法、接变形.根据SH507-87规范要求,焊接工字
3、钢的线能量等有关,所以为防止角变形除选用埋弧自动垂直挠度应不大于5mm,侧弯挠度不大于3mm,翼焊和适当的焊接参数外,主要可以考虑彩刚性固定板变形q不大于5mm.要满足这一要求有较大的难法,采用三角筋板和立筋板,三角筋板的作用在于控度,通过成功地焊接该工字钢结构,本文对控制工字制焊后翼板所发生转动,同时加大腹板刚度,立筋板钢结构焊接变形作一探讨.的作用于阻止翼板发生角变形.1焊接变形分析2试验产生焊接变形的根本原因是焊接热场的不均匀2.1通常的焊接工艺性,在高温焊接区产生了压缩塑性变形,焊后该区要工字钢截面尺寸
4、见图1,长6.4m,为防止角变收缩,而其它部位又阻止其收缩,因而产生焊接残余形在工字钢上每隔500～600mm加一块三角筋板,应力和变形.由于焊接结构的焊缝分布不同等因素工字钢材质为Q235-A纲,焊接方法为埋弧自动可产生收缩变形、挠曲变形、变角变形、波浪变形等.焊,焊接参数见表1,焊接顺序如图1所示,焊接方在工字钢结构中主要产生挠曲变形和角变.产生挠向为直通焊,每条焊缝分两层焊完.曲变形的主要原因是焊缝分布不对称,工字钢由于表1焊接参数截面对称,焊缝分布也对称,一般来说是不会发生挠焊丝焊道焊接电流电弧电压焊速
5、焊丝牌号焊剂直径层数(A)(V)(m/h)曲的,发生垂直挠曲和侧挠主要是由于焊接装配时H08MnAФ5HJ43117003835工件摆放不平整、焊接方向不合理等原因.如果能有针对性地注意提高焊接装配质量,采用合理的焊接H08MnAФ5HJ43127504030方向和焊接顺序,挠曲变形是完全可以控制在规定实验结果为:垂直挠度30mm,侧弯挠度10mm,范围内;产生角变形的主要原因是工字钢焊接结构角变形如图2所示(以1m间隔测量)最小为6mm,主要采用丁字接头.大量资料表明,丁字型接头的角最大为10mm,结果表明,
6、采用一般变形控制工艺不变形△β的大小于焊角尺寸h和翼板厚度t之比有能达到SH507-87的技术要求.关,当h/t=0.7时,△β=8～10°,取△β=8°则q=*收稿日期:2006-04-06作者简介:刘蔚倩(1965-),女,副教授,研究方向:焊接材料及工艺.第3期刘蔚倩:工字钢焊接变形的原因及防止措施19图1工字钢尺寸图2角变形2.2采用加三角筋板和立筋板形10mm.假设力不变,又要角变形q=2mm,则必须确定立筋板(如图3)的尺寸和位置一般可根据增加翼板的刚度,由(1)式取Y=2mm,代入可求出理论近似计
7、算和经验相结合的方法.焊接角度形可I,由(2)式可求得h=35mm,即当翼板增至35mm以简化为一悬臂梁在力P的作用下发生的位移q厚时,在同样的焊接规范,焊角高度时,焊接角变形(如图4所示).为2mm.用增加翼板厚度来提高刚度在工艺上是不可取的,一般采用加筋板的方法,设在1m长范围内增加二块立板,其厚度为20mm,用上述计算公式可求出立筋板高80mm,为保险起见,取立筋板高为100mm,根据经验,立筋板之间的距离为500～600mm.立筋板固定在翼板上一般采用图3所示的方法,即焊在翼板上.因为工字钢焊完后还要割
8、去并图3三角筋板和立筋板修磨,增加了工序和工作量,所以这种工艺措施并不实用,为避免上述缺点,我们采用了活动立筋板,筋板两边卡在翼板上,中间用楔铁打紧,这样在翼板两侧产生一个向上的装配应力,这个力与焊接内应力相反,从而可以进一步减少焊接应力和变形,同时工字钢施焊完毕冷却后,打掉楔铁,活动立筋板可以重复利用.对工字钢进行焊接,焊接现场布置见图5,焊接顺序在图5中用①②……⑧表示,从中间向两
