平面钢闸门焊接变形的控制
如何控制钢板焊接角变形的方法
如何控制钢板焊接角变形的方法
1. 选择合适的焊接工艺:根据钢板的材质、厚度和设计要求,选择适当的焊接工艺,如TIG焊接、MIG焊接、电弧焊接等。
2. 使用预热和后热处理:在焊接前对钢板进行适当的预热可以减少焊接时的热应力,降低变形的概率。
焊接后进行后热处理,逐渐降低钢板温度,使其冷却均匀,有助于减少焊接后的变形。
3. 控制焊接顺序和焊接层数:合理控制焊接的顺序和层数,尽量使焊接残余应力均匀分布,减小钢板的变形。
4. 使用焊接夹具:焊接夹具可以固定和支撑钢板,在焊接过程中稳定工件的形状,减少变形的可能性。
5. 使用预拉力:通过在焊接之前施加适当的预拉力,可以在焊接过程中减小变形的程度。
6. 选择合适的焊接参数:根据钢板的材质和厚度,调整焊接电流、电压、速度等参数,以实现最佳焊接质量和减小变形。
需要注意的是,钢板焊接角的变形是正常的现象,完全消除变形是很困难的。
以上方法可以帮助减小变形的程度,但根据具体情况可能需要综合应用多种方法才能得到满意的效果。
浅谈平板闸门焊接变形的控制
用火焰和机械校正的方法消除焊接变形。 闸门整体拼 装 、 焊接 会产 生弯 曲变形、 收缩
变形 、 曲变 形等 , 扭 整体 拼装 时要严格 控制拼装
间隙 , 制定合理 的焊 接工艺 和焊接顺序。 并
3 闸门制造过程控制
为 了更好地控制门叶的焊接变形 , 闸门制 在 作过程 中要从 下料 、 口制备 、 坡 梁系小拼装、 梁系
熔池 , 随后 冷 却凝 固成 固态 金 属 。由于焊 接 加 热, 融合线 以外 的母 材产 生膨胀 , 接着冷却 , 池 熔
金属和熔合线附近母 材产 生收缩 , 因加热 、 冷却
这种热变化在局部范 围急速地进行 , 膨胀 和收缩
方法 、 顺序 、 反变形等可 以减小部分变形 , 焊后采
校正、 门叶整体 拼装 、 焊接 工艺 和焊接顺序 等方
而其他类型 的变形属 于整 体变 形 。钢 闸门焊接 过程 中通常既有局部变形又有整体变形 。 闸门的焊接变形主要与闸门的结构形式 、 焊 缝分布、 板材 厚度 、 焊接 接头 形式 、 拼装 间 隙、 焊 接顺序及焊前 闸门的约束 条件 等有关 。
2 2 平 板 闸 门焊 接 变形 分 析 .
面进行 焊接变形控制 。 31 滑动闸门制造工艺 . 滑 动闸门制造工艺流程 图见图 1 。
32 下 料 、 口制 备 . 坡
板材下料采用数控切割机和半 自动切割机 ,
梁 系 的腹 板 、 板 及 面板 坡 口加 工 采 用 1m刨 边 翼 2
2 1 第 5期 00年
新疆水利 XNIN WAE R s1 E IJ G A T R E0 c s
‘ 。3 ‘ 7
控制焊接变形的工艺措施
控制焊接变形的工艺措施焊接变形是焊接过程中普遍存在的问题,它可能导致焊接件的尺寸、形状和性能不符合要求。
为了控制焊接变形,可以采取一系列的工艺措施。
首先,选择合适的焊接方法和工艺参数是控制焊接变形的关键。
不同的焊接方法有不同的热输入和热效应,因此应根据具体情况选择合适的焊接方法。
此外,在确定焊接方法后,还需要合理选择焊接电流、电压、焊接速度等参数,以控制焊接热量的输入和分布,从而减少变形的产生。
其次,采用适当的预热和焊后热处理是控制焊接变形的有效手段之一。
预热可以提高焊接零件的温度,减轻热应力,从而降低变形的风险。
而焊后热处理则可以通过控制钢材的组织状态和应力分布,减少焊接件的变形。
预热和焊后热处理需要根据材料的特性以及焊接情况,制定相应的温度和时间控制方案。
此外,合理安排焊接顺序和焊接顺序也是控制焊接变形的重要措施。
将焊接分为多道次进行,可以减少热应力的积累,并且逐渐平衡焊接件的应力分布,降低变形的程度。
此外,在进行多道次焊接时,还可以通过合理的交替焊接顺序,进一步控制热应力的分布,减小变形的尺寸。
最后,选择适当的夹具和支撑方式也能有效控制焊接变形。
夹具和支撑物可以稳定焊接件,固定其形状,减少变形的风险。
通过合理设计夹具和选择适当的支撑方式,可以提供足够的支撑和约束,使焊接件在焊接过程中保持稳定和正确的位置。
综上所述,控制焊接变形的工艺措施包括选择合适的焊接方法和工艺参数、采用预热和焊后热处理、合理安排焊接顺序和焊接顺序,以及选择适当的夹具和支撑方式。
通过综合应用这些措施,可以有效地减小焊接变形,提高焊接件的质量和性能。
焊接变形的原因及控制方法
焊接变形的原因及控制方法焊接变形是指焊接过程中产生的结构形状、尺寸和应力的改变。
变形对于焊接结构的质量和使用寿命都具有重要影响,因此需要采取控制措施来减少焊接变形。
1.熔融区的体积收缩:在焊接中,熔融区的温度升高,熔化的金属液体会发生体积收缩。
当焊接过程中发生多次的局部加热和熔化,熔融区收缩现象将会导致焊接件变形。
2.焊接应力:焊接过程中形成的焊接应力是导致焊缝及周边材料变形的重要原因。
焊接引起的应力主要有热应力和残余应力两种。
3.材料的热物理性质差异:焊接过程中,不同材料的热膨胀系数和热传导系数的差异也会导致焊件变形。
为了控制焊接变形,可以采取以下方法:1.合理设计焊接结构:通过合理设计焊接结构,可以减轻焊接变形产生的程度。
例如,在设计焊接结构时可以采用对称组织,增加长交叉焊缝间的连接来减轻焊接变形。
2.使用焊接工艺参数:调整焊接工艺参数,如焊接速度、焊接电流和电压等,可以减少焊接变形。
例如,在焊接速度控制方面,可以采用逆向焊接、速度波动焊接和脉冲焊接等方法来减少焊接变形。
3.采用预应力:对焊接材料进行预应力处理可以减少焊接变形的产生,常见的方法有热拉伸和压力留置法。
4.使用夹具和支撑物:采用夹具和支撑物对焊接结构进行支撑和固定,可以减少焊接变形的产生。
夹具可以限制材料的收缩和变形,支撑物能够提供必要的支撑力和刚度。
5.控制焊接热输入:通过控制焊接热输入来减少焊接变形。
可以采用分段焊接、小电流多道焊、局部加热等方法来降低焊接区域的温度梯度。
总之,焊接变形是焊接过程中难以避免的问题,但通过合理的设计和控制参数的调整,可以有效减少焊接变形的产生,提高焊接结构的质量和可靠性。
钢闸门焊接变形控制及火焰矫正
四 川 水 利
・ 7 5・
钢 闸 门焊 接 变 形 控 制及 火 焰 矫 正
王 青
( 葛洲坝 集团第二工程有限公 司, 成都 , 6 1 0 0 9 1 )
【 摘
要】 在水工钢闸门焊接 中, 焊工经常要 面对焊接 变形 问题。产 生焊接 变形的原 因有多种 , 本文通过钢 闸门焊
残余应 力 引起 了焊接变 形 。
1 . 2 . 2 . 1 焊接热 应力变形 。工 件在 焊接
及火焰矫 正
2 0 1 4 . No . 3
因此 在焊 接过程 中 , 焊 接变 形无法 避免 , 只能 通 过有效 的焊 接 将 焊 接 变 形 控 制 在 一 定 的范 围
1 3 . 6 t , 共 分为 4节 。闸 门 钢板 选 用 Q 3 4 5 B材料 , 主要 钢板 厚 度 分 别 为 2 4 mm、 3 0 mm、 3 6 m m。在 闸
图2 8 3 6钢 板 对 接 焊 缝 焊 道 形 式 示 意
采用 逆 向分段 焊接 控制 焊接顺 序 。是指 总焊 接方 向从左 到右 , 而 分 段 焊 方 向 每 段 从 右 到 左 ( 见图 3 ) 。每个焊 段分 割进 行 , 受 热部 分膨 胀 , 分
文章编 号 : 2 0 9 5 — 1 8 0 9 ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 0 7 5 — 0 4
1 焊 接 变 形 定 义 及 变 形原 因
1 . 1 焊 接变形 的定义 在焊 接过程 中 , 焊 缝金 属 和 母材 的冷 热 循 环 所 引起 的膨 胀和 收缩称 之为 焊接变 形 。焊 接变形 包括 缩短 、 角度改 变及 弯 曲变 形 。
焊接变形原因及控制方法
焊接变形原因及控制方法焊接是一种常见的金属连接方法,但在实际应用中,我们常常会遇到焊接件变形的问题。
本文将探讨焊接变形的原因以及控制方法,帮助读者更好地理解和解决这一问题。
一、焊接变形的原因1. 焊接过程中的温度梯度:焊接时,焊缝区域受到高温的加热,而其它部位则保持较低的温度。
这种温度梯度会导致焊接件产生热应力,从而引起变形。
2. 残余应力的存在:焊接后,冷却过程中会产生残余应力。
这些应力会引起焊接件的变形,尤其是在焊接接头附近。
3. 材料的物理性质:不同材料在焊接过程中会由于热影响区域的不同导致不同的变形情况。
例如,具有较高热膨胀系数的材料在焊接后更容易发生变形。
二、焊接变形的控制方法1. 优化焊接工艺:通过合理安排焊接顺序、增加焊缝长度等方式来减小温度梯度,从而降低焊接变形的发生。
2. 使用预应力技术:在焊接过程中引入预应力,可以通过反向应力来抵消残余应力,从而减小焊接件的变形。
3. 控制焊接变形方向:合理预测焊接变形的方向,并采取相应的措施来控制变形。
例如,在设计中合理选择焊接结构和间隙,减小焊接残余应力对结构的影响。
4. 应用补偿技术:通过在焊接过程中进行额外的加工,例如机械加工或热处理等,来消除或减小焊接变形。
5. 使用支撑和夹具:通过设置支撑物或夹具来限制焊接件的变形,保持其形状和位置。
6. 使用适合的焊接方法:不同的焊接方法具有不同的变形控制效果。
在实际应用中,应根据具体情况选择适当的焊接方法,以减小焊接变形。
三、小结焊接变形是焊接过程中常见的问题,其产生原因主要包括温度梯度、残余应力和材料的物理性质。
为了控制焊接变形,我们可以通过优化焊接工艺、使用预应力技术、控制变形方向、应用补偿技术、使用支撑和夹具以及选择适合的焊接方法等方式进行控制。
只有在理解了焊接变形的原因并采取相应的措施后,我们才能更好地解决这一问题,并获得满意的焊接结果。
通过本文的探讨,相信读者对焊接变形的原因及其控制方法有了更深入的了解,这将有助于在实践中更好地应对焊接变形问题。
钢闸门焊接变形控制及火焰矫正
T E C H N 0 L 0G Y A N D MA R K E T
Vo 1 . 2 0, No . 1 1, 2 01 3
钢 闸 门焊 接 变 形 控 制 及 火 焰 矫 正
王 青
( 葛洲坝 集 团第二 工程有 限公 司, 四川 成 都
摘
6 1 0 0 9 1 )
3. 1 火 焰矫 正 原 理
匀, 不得有过热 、 过烧现 象 , 同一加热 点 的加 热 , 次 数不宜 超过 3次。对 于厚度较大的板材加热后不 能用冷水冷却 , 因冷水冷
却导致厚钢材内部温差 过大 而容易产生 裂纹 。表 1为火焰 矫 正时的加热温度及冷却方式 。
表1 火焰 矫 正 时的 加 热 温 度 ( 材 质 为低 碳钢 )
热升温 , 利用冷却时产生 的 内部 强大 的冷缩应 力 , 促 使材 料 内
部纤维受拉产生塑性收缩 , 从 而矫正变形 。
3 . 2 钢 闸 门焊 接 变形 常 用 的矫 正 方 法 3 . 2 . 1 点 状 加 热 矫 正 法
此法主要用于钢 闸门主梁及边 梁腹板 的局 部弯 曲和 凹凸 不平变形和一些薄板的变形。点状 加热 即加热点为 圆形 , 大小
3 0 mm 、 3 6 mm。
焊接变形是由焊接应力产生 , 因此消除焊接应力就可有效 减少焊接变形。
2 . 4 . 1 敲 击 法
2 . 1 减 少 焊接 量
焊接变形归根到底是有焊接热输入引起的 , 减少 焊接输入
敲击是抵消焊缝 收缩力的一种方法 , 如 同焊缝冷却 。敲击
热前有所缩短。可通过对变形 的 凸面处适 当位置 进行火 焰加
3 . 3 . 2 加热速度对矫正工作 的影响 由于钢材具有 良好 的导热性 , 如果加热 的速度 较慢 则会造 成构件受热区范围扩大 。加热 的速度一 般是通 过调整 火焰的 温度来控制的 , 温度若不高 , 钢 的加热时间就会延长 , 使受热 区 范 围扩大 , 就达不到 良好的矫正效果 。因而实 际操 作中需用高
钢闸门焊接变形原因分析及控制措施
刖
暑
2 . 2 焊 接 变 形 类 型
钢 闸门工件 因热膨胀产生收缩和塑性变形 , 根据 其变形方位及其 严 重程度的不同 , 大致可将焊接变 形分为以下几种 , 即纵 向和横 向变 形、 弯 曲和 扭曲变形、 角变形和波浪变形 、 回转变 形等, 其中弯 曲变形和角变 形 是造 成 闸 门面 板 变 形 的主 要 原 因 。 ( 1 ) 弯 曲变形 : 在 钢 闸门焊接过 程中 , 焊 缝偏离 了构件截 面 中性轴 , 不论是纵向收缩 还是横 向收缩 , 都会 引起面板 的弯 曲变形 , 如 图 2所示 。
1 钢 闸门制作 中存 在 的问题
结合 某套闸实例 , 对钢 闸门制作焊接现状及 其问题进行分析 。 通过 对制作焊接完成后 的闸 门进行检测发 现,闸门面板整体 上仍保 持较为 平 直, 但局 部变形较 为严重 , 不尽人意 。根据 闸 门制作 规范要 求可 知, 面板厚度 8 ≤1 0 mm,局部 变形应控 制在 6 am 以内,因此板 厚范 围为 r 图 2 弯 曲变 形 l O mm<  ̄ ≤1 6 m m,然 而 现 场 检 测 发 现 , 门体 面 板 局 部 不 平 度 达 到 8 mm ( 2 ) 角变 形: 角变形主要 是在横 向收缩变形 在厚度 方向上 的不均匀 左 右, 超 出规 范要求的不大 于 6 r n m, 呈波浪形 , 如 图 1所示 。这样 一来, 分布所引起的 , 对接焊缝和 角接 T型焊缝都常常 引起 角变形。对接接头 不仅影响到 闸门的整体美观性 , 同时影响制约 了其止 水功能 。 对 于面板 角变形 的产生 , 与焊接 工艺与坡 口角度等有着密切关 系, 坡 口角度越大 , 局部不平整这 一问题 ,目前 的施工 工艺主要是采用几 次喷火对 其进行 则角变形也越大 , 二者成正 比。角接接 头角变形产 生的原 因, 与焊缝 的焊 整平 , 但这 种方式既延长 了闸门的制作周期 , 同时也会降低结构 的承载 角高度与面板 厚度密切相关 , 焊角高度越大 , 角变 形越大, 因此对焊角高 能 力。 度进行有效控制十分重要, 角变形如图 3所示 。
平面钢闸门焊接质量控制措施
34 门叶拼 装 、焊接 .
() 门叶拼装流程 。在拼装平台上铺设 面板 ,检验合格后 1 在其上划 出面板纵横向中心线及各主横梁 、水平次梁 、纵向隔 板及边梁等构件拼装线 ,划制拼装线时需考虑焊接收缩量的影 响 ,且面板 四周需预留一定 的修整余量。拼点工作从面板中心 向四周扩散 ,以减少拼装 的积累误差。先 拼点一侧主梁 ,后拼 点次梁及 主梁 向的纵向隔板 ,再拼点另一侧 主梁及 2个主梁外 侧 的纵 向隔板 ,按顺序 向外拼装 ,最后拼点两边梁 。此时 ,梁
参
发 电 .2 0 (2 . 05 0 )
考
文
献
[ 1 ]魏保兴.工程结构可靠性理论在 水工钢 闸门领域的研 究[] I.水力
[]D / 5 1- 2 0 ,水利 水 电 工程 钢 闸 门制 造及 安 装验 收 规 范 2 LT 08 07 [] s.
格 已初步形成 ,用经纬仪检查两边梁水平 和扭 曲度 。测量边梁
烘烤 。施 焊时 ,待用 的电焊条放在具有 电源 的保温筒中 ,随用 随取 ,施 焊坡 口及其 两侧 1 0~2 0mm范 围内 的铁 锈 、熔渣 、
收缩量较大 ,为了保证 门叶 的整体尺寸 ,最有效的方法就是在
焊接 矫形完成后 对其进行 切边 ,因此面板 的 4个边 应各 预留
5 0 mm左 右 的切 边 量 。
固处 理 。
()施焊 由专人负责 ,同类构件采用相同的焊接工艺规范 3 参数 ,以保证 同类构件有较好 的互换性。单元预制件焊接完成
后 ,仔细检查焊接收缩及变形情况。对变形超差构件使用压力 机进行校正 ,特殊部位用火焰进行校正。
4 结语
在平面钢闸门制造过程 中,必须严控制材料质量 ,并对施 工过程 中的每一道 工序严格把关 ,密切监控 焊接过程 ,发现问 题及时解决 ,才能使 闸门焊后各项指标达到设计要求 。
钢结构制造中焊接变形的控制方法
钢结构制造中焊接变形的控制方法
钢结构制造中焊接变形的控制方法主要包括以下几个方面:
1. 设计合理的焊接接头:在设计焊接结构时,尽量采用简化接头、减小接头长度、采用对称结构等措施,以减少焊接变形的可能性。
2. 控制焊接工艺参数:在焊接过程中,控制焊接电流、焊接速度、预热温度等焊接工艺参数,避免产生过大的热影响区,以减小焊接变形的发生。
3. 采用预应力或预拉伸技术:在焊接前对工件进行预应力或预拉伸处理,可以提前消除部分应力,减小焊接变形。
4. 采用适当的焊接顺序:根据焊接结构的形状和尺寸,合理安排焊接顺序,从而控制焊接变形的产生。
5. 使用焊接辅助物:在焊接过程中,使用一些焊接辅助物,如支撑物、夹具等,来固定和支撑工件,减少焊接变形的发生。
6. 焊后热处理:对已焊接的结构进行合适的热处理,如回火、正火等,可以进一步消除残余应力,控制焊接变形。
以上是钢结构制造中控制焊接变形的一些常用方法,通过合理的设计、控制焊接工艺参数和采用适当的辅助措施,可以有效地减小焊接变形的发生。
平面闸门制作中焊接变形的控制
( 编辑 : 刘芳)
图2
立缝焊接等效加热图
部分) 。
中性轴
减少迎水面焊接时内凹的方法: 主梁、 纵梁、 边梁与面板连接的焊缝, 是造成迎 水面内凹的主要焊缝, 因其焊接量大, 若不采取有效 的工艺方法减小变形, 即使工艺上保证了闸门产生 了有效的迎水面凸起, 也不足以抵消这种变形。在 焊接梁与面板的连接焊缝时, 必须采用分段退焊法
施焊, 尽量采用小焊接线能量, 分段以300 一 mm 500
2.3 线能量 焊接结构的变形是随着线能量的增大而增大, 线能量越大, 焊接温度场引起的压缩性变形区域就 1 焊接变形的主要形式与产生原因 越宽, 焊接变形也越大。所以, 较复杂的焊接结构多 ( 1)纵向收缩变形。由于焊接热温度场的作用, 采用小线能量的焊接工艺。 使焊缝横向金属压缩而引起的长度缩短。 2.4 焊接方向 (2)横向收缩变形。构件焊后在垂直方向发生 焊接方向 对焊接变形的影响很大, 由于焊缝冷却 收缩。 的先后顺序不同, 对于直通焊, 无论焊缝多长, 横向应 (3)挠曲变形。由于焊接边收缩变短, 而非焊接 力都是在焊缝末端产生拉应力而中段受压应力。 边相对伸长而引起的的挠曲。 2.5 焊接顺序 (4)角变形焊。焊后构件的平面围绕焊缝产生 焊接顺序也是影响焊接结构变形的主要因素。 的角位移。 对于对称的结构, 先拼装成整体后采用对称焊, 可以 (5)波浪变形。由于焊缝收缩而引起焊缝较远 有效地减小焊接变形;对于不对称的结构, 可以通过 调整焊接顺序来控制变形。 区域的金属受压产生失稳而引起的变形。
为宜, 过长则焊接量集中, 起不到分段 目的, 过短则 接头太多, 易引起复杂应力变形。 对于薄面板、 门厚小的闸门, 因其刚性小 , 在焊 接宜采用分段退步条焊法, 将闸门的焊接工作分两 三次完成有利于控制变形。 为保证门体均匀收缩, 在工艺安排上应采取对 称施焊, 并力求焊接方向、 速度和线能量的一致, 这 是保证闸门对角线差、 边梁平行度、 门体扭曲等门型 尺寸的重要措施。 在预留适当焊接收缩量的情况下, 采取利用焊 接变形和制作工艺的措施, 在平面闸门的制作中对 焊接变形的控制取得了较好的效果。
简述控制焊接变形的措施
简述控制焊接变形的措施工艺措施是指在焊接构件生产制造过程中所采用的一系列措施,将其分为焊前预防措施、焊接过程中的控制措施和焊后矫正措施。
1 焊前预防措施焊前预防主要包括预防变形、预拉伸法和刚性固定组装法。
预变性法或称反变形法是根据预测的焊接变形大小和方向,在待焊工件装配时造成与焊接残余变形大小相当、方向相反的预变形量(反变形量),焊后焊接残余变形抵消了预变形量,使构件恢复到设计要求的几何形状和尺寸。
预拉伸法多用于薄板平面构件,焊接时在薄板有预张力或有预先热膨胀量的情况下进行的。
焊后,去除预拉伸或加热,薄板恢复初始状态,可有效地降低焊接残余应力,控制焊接变形。
预热的作用在于减小温度梯度,不同的预热温度在降低残余应力的作用方面有一定的差别,预热温度在300℃~400℃时,在钢中残余应力水平降低了30%~50%,当预热温度为200℃时,残余应力水平降低了10%~20%。
刚性固定组装法是采用夹具或刚性胎具将被焊构件尽可能地固定,可有效地控制待焊构件的角变形与弯曲变形等。
2 焊接过程控制措施焊接过程控制主要方法有采用合理的焊接方法和焊接规范参数,选择合理的焊接顺序以及采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施。
选择线能量较低的焊接方法以及合理地控制焊接规范参数可以有效地防止焊接变形。
采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施可以降低残余应力和减小焊接变形。
采用随焊两侧加热,横向应变、纵向应变和最大剪切应变的分布更加均匀,变化更加平缓,起到减小焊接残余应力和变形的作用。
随焊碾压法由于设备复杂、使用不便等原因,在生产应用中受到一定的限制,但该方法在提高焊接变形等方面具有理想的效果。
随焊激冷法能够显著地降低残余应力和减少焊接变形。
焊接顺序对焊接残余应力和变形的产生影响较大,在采用不同的焊接顺序时,可以改变残余应力的分布规律,但对残余应力整体幅值的降低作用不大,同时该方法对于控制焊接变形有较大的作用,尤其在多道焊中,作用更加明显。
浅谈水工钢闸门焊接变形及控制
水利工程的建设对农业经济 的发展影响是非常大的 , 同时也会 对人们生活 中的水资源供应产生一定的影响 , 因此 , 在进行水利工 程 建设 的时 候一 定 要 保证 建 设 的质量 。 在 水 利工 程 建 设 中通 常 使 用 的 钢 闸 门都 是 焊接 结 构 , 在 焊 接 的 过程 中会 出现 很 多 的 因素 影 响 焊 接 的效 果 , 因此 在 进行 钢 闸门 焊接 的 时候 要 采 取 必要 的措 施 控 制 焊 接过程中产生的焊接应力 , 将焊接变形的情况进行控制 , 这 样 可 以 避免因为过大的应力导致钢闸门出现变形过大的情况。 焊接过程中 出现过大 的焊接应力会导致焊接构件出现开裂 的情况 , 同时也会导 致构件 的强度受 到影响。 1钢 闸 门焊 接 变 形 的 主要 原 因 水 工 闸 门在 加 工 制 造 的过 程 中 , 会 由于 焊 接 中热 源 对 焊 件 的 局 部出现加热的情况 ,这样就会导致焊件在温度上 出现不均 匀的情 况, 在材料热胀冷缩的情况下 , 焊件 中就会 产生 内应力 , 使处于高温 区的材料 出现受 到挤压或者是拉伸的情况 。 钢闸门的门体 出现焊接 变形 的形 式 是有 很 多 的 , 其 中有 纵 向 的变 形 、 横 向 的变 形 、 扭 曲 变 形 和波浪变形等。 除此之外 , 不同的金属组织在性能上也是不同的, 这 样就会导致体积 出现变化 , 对焊接 的应力和焊接变形产生不同程度 的影响 。在焊接过程中, 局部 的或者是不均匀的加热情况都是会导 致 钢 闸 门出 现焊 接 变 形 的情 况 。 2 钢 闸 门焊 接变 形 的控 制 水 工 平 面 钢 闸 门 的 门叶 一 般 都 是 焊 接 结 构 ,通 常 是 有 水 平 主 梁、 水平 次 粱 、 纵 向隔板 、 边 柱 和 面板 组 合 焊 接 而成 的 。门 叶 在进 行 加 工制 造时 , 主要 的工作就是对焊缝 进行 焊接 , 在对焊接质量进行 控 制 的 时 候 主要 的 方法 就 是 对 焊 接应 力 进 行 控 制 , 减 少 焊 接 变形 情 况 的 出现 。在 焊 接 过程 中 , 合 理 的焊 接 工艺 是 非 常 有 效 的 控 制焊 接 变 形 的 。在进 行 平 面 闸 门制 造 的 时候 , 通 常 的制 造 工 艺 流程 是 进 行 施 工 前 的 准备 、 单构 件 的 制作 、 面板焊接、 门 体焊 接 和 验 收 工 作 。在 进 行 施 工 前 准备 的工 作 的时 候 , 要 根 据 材 料 的焊 接 性 质 和 材 料 的结 构特点 , 以及 钢 闸 门 的使 用条 件 、 设 计 方 面 的要 求 、 设 备 在性 能方 面 要达到 的效果和施工的具体环境来制定焊接的工艺方案 , 同时在制 定完焊接的工艺以后要对工艺进行必要 的评定 , 在评定合格 以后才 能 在 制 造 中进 行 使 用 , 同 时要 编 制 焊接 工 艺 指 导书 。 在 进行 单 构 件制 作 的 时 候 , 为 了减 少 焊 接 闸 门使 出 现应 力 集 中 的情 况 可 以将 闸 门的 主梁 和 纵 梁 制造 成 为 单 构 件 , 与 面 板进 行 分 开 焊接。 在进行单构件制作 的时候要考虑到焊接过程中可能出现的收 缩量情况 , 在进行材料切割的时候要有一定 的预 留。单构件 的拼焊 要 严 格 控制 翼 缘 板 的倾 斜 度 , 同时 在进 行 焊 接 的 时 候要 尽 量 采 用 埋 弧 自动 焊 的方 式 来进 行 焊 接 , 这 样 在 焊接 以后 可 以采 用 型钢 矫 正 机 来进行矫正 , 同时也能将焊接过程 中产生的应力进行释放。在面板 焊接过程 中, 要 在 合格 的钢 平 台上 进 行 拼 接 , 对 接 缝 进 行 焊 接 的 时 候 要 采用 埋 弧 自动焊 方 式 ,这样 在 焊 后 更 能保 证 面板 的 平 整性 , 同 时在 , 面板焊接中要在纵 向和横 向上预 留焊接收缩量 , 将焊接 中产 生的大的焊缝要进行磨平 , 这样单构件更加容易进行拼装 。在闸门 拼装中 , 要先将 主梁进行点焊 固定 , 然后进行纵梁 的拼装 , 最后进行 小 次梁 的拼 装 , 在 进 行 拼装 的 时 候 一定 要 按 照 这 个 顺序 来 进 行 。在 拼装结束 以后 , 要对其 中出现 的误差和平行度进行检查 , 在 都合格 以后才能进行其 他的施工 。在焊接过程 中, 焊接的工艺也是非常必 要 的, 先要进行立焊 , 然后是平焊 , 最后是进行仰焊 , 这个 焊接顺 序 是不能进行颠倒的 , 这样才能更好的保证焊接 的质量。在焊接过程 中人 员 不 能 过 多 , 焊 接 的速 度 也 不 能 过 快 , 这 样 才 能 更 好 的对 焊 接 应 力进 行 控 制 。 钢 闸门焊接通常采用埋弧 自动焊 、 二氧化碳气体保护焊和手工 交直流电焊等 , 每种焊接方法对环境的要求均有所不同。由于焊接 质 量受 焊 接 环境 影 响 较 大 , 且 水工 钢 闸 门的 安 装基 本 上 都 是 露 天作 业, 更应进行焊接环境监测 , 应加强对施工现场环境 的监测 , 出现下 列 任 一 况 应 采 取 有 效 保 护 措施 , 才 可 焊 接 否 则 禁 止施 焊 : 遇 有 风 速
焊接变形的控制方法
焊接变形的控制方法焊接变形是由于焊接过程中材料的热膨胀引起的,在焊接过程中热量会导致材料的膨胀和收缩,从而引起变形。
焊接变形对于焊接结构的质量和使用性能都有很大的影响,因此控制焊接变形是非常重要的一项工作。
控制焊接变形的方法主要包括预热、后热处理、焊接顺序、焊接变形补偿等。
1.预热:预热是在焊接前对被焊件进行加热处理,使得焊接前材料达到一定的温度,可以减少焊接时的温度梯度和热应力,从而减少变形的产生。
预热的温度和时间需要根据具体情况来确定,一般可以根据焊接材料的热导率和热膨胀系数来选择合适的预热参数。
2.后热处理:焊接后的热处理是对焊接过程中产生的残余应力进行释放和调整的过程,可以通过回火、退火等方式进行。
后热处理可以降低应力集中和残余应力,减少变形的发生。
3.焊接顺序:焊接顺序也可以对焊接变形进行控制。
一般情况下,从焊接开始的位置开始逐渐向外焊接,可以有效地减少热输入及焊接区域的温度梯度,从而减少变形的产生。
在多次焊接的情况下,可以采用分段焊接的方式,先焊接一部分,然后进行冷却和调整,再进行下一段的焊接,以减小变形的影响。
4.焊接变形补偿:焊接变形补偿是通过对焊接结构进行设计和调整来抵消变形的影响。
常用的方法包括设置补偿焊缝、预留补偿空隙、调整焊接位置等。
补偿焊缝可以在主焊缝旁边设置一条补偿焊缝,通过补偿焊缝的收缩来抵消主焊缝的变形。
预留补偿空隙可以在焊接前将两块待焊件间隔一定的距离,焊接完成后,补充材料会填充这个空隙,从而达到补偿变形的目的。
调整焊接位置指的是在焊接过程中根据变形情况进行调整和修正。
除了上述的控制方法,还可以采用焊接变形的仿真和模拟技术进行分析和优化。
通过建立数学模型和应力分析,可以对焊接过程中的变形进行预测和评估,从而确定最佳的焊接工艺参数和补偿措施。
总之,控制焊接变形是一项复杂而重要的工作,需要根据具体情况采取合适的方法和措施。
通过预热、后热处理、焊接顺序和焊接变形补偿等手段的合理运用,可以有效地控制焊接变形,提高焊接结构的质量和使用性能。
平面钢闸门焊接变形的控制
平面钢闸门焊接变形的控制【摘要】通过平面钢闸门焊接变形进行分析,我们专门制订了焊接工艺设计。
对闸门的一、二类焊缝编制了“主控项目”焊接工艺卡,有效地控制了闸门的焊接变形,提高了产品的生产质量。
【关键词】闸门;技术要求;变形产生的原因;控制要点;焊接工艺;检验1.引言平面钢闸门结构生产制造工作,质量的控制贯穿整个工作的全过程,作者认为门叶焊接是闸门焊接的关键,门叶的焊接变形控制必须得到有效控制。
如果焊前不充分交底和焊接把关,焊后会产生较大的焊接变形,甚至使变形无法修复而造成构件报废,所以,我们专门制订了焊接工艺设计。
对闸门的一、二类焊缝编制了“主控项目”焊接工艺卡,要求参加闸门焊接的合格焊工严格遵循工艺纪律及各项技术要求,有效地控制了闸门的焊接变形,提高了产品的生产质量,收到了良好的经济效益。
2.闸门的技术要求2.1钢闸门的焊接,除按标书技术要求及水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范来确保焊接质量符合规定外,焊接变形则是控制整体制造的首要问题。
2.2门叶整体拼装组对时,各部位间隙要严格控制。
如:主梁与面板,主梁腹板、翼板与隔板,主梁与边梁之间等结合部位要顶紧装配,各组合面的局部间隙均不大于1mm,严禁强行组装。
2.3整体闸门制作若分节,按制造结构的设计工艺要求,整体拼装后为保证整体闸门门叶的焊接要求,在各节连接部位之间,每隔500mm左右要有临时加强肋板,以加强闸门门体的刚度。
2.4门叶组装完毕后,由检查人员对整体尺寸、组装质量、坡口大小、组合间隙等进行严格认真的检查。
如不合格必须按要求进行整改,直至合格为止。
2.5闸门检查合格后,由合格焊工对闸门进行整体加固。
每300mm左右加固长度必须要有一段长100mm左右的加固焊(焊脚高度不宜超过设计焊脚或坡口的1/2~1/3)。
加固焊要求同正式焊要求一致,不得有裂纹、夹渣、气孔等焊接缺陷。
2.6焊材使用时,应按焊接工艺设计要求进行烘焙后使用。
焊工应随身携带焊条保温筒,做到随用随取。
浅谈水工钢闸门焊接变形及控制
浅谈水工钢闸门焊接变形及控制水利水电工程中,通常使用的钢闸门都是焊接结构,这样就使得在进行水利工程钢闸门制造的时候对焊接的工艺要非常的重视,这样可以避免在施工中出现焊接变形的情况,焊接变形对钢闸门的使用有很大的影响,因此,对焊接中出现的变形要采取必要的控制方法。
将焊接过程中产生的焊接应力和焊接变形控制在允许的范围内。
标签:钢闸门;焊接变形;控制水利工程的建设对农业经济的发展影响是非常大的,同时也会对人们生活中的水资源供应产生一定的影响,因此,在进行水利工程建设的时候一定要保证建设的质量。
在水利工程建设中通常使用的钢闸门都是焊接结构,在焊接的过程中会出现很多的因素影响焊接的效果,因此在进行钢闸门焊接的时候要采取必要的措施控制焊接过程中产生的焊接应力,将焊接变形的情况进行控制,这样可以避免因为过大的应力导致钢闸门出现变形过大的情况。
焊接过程中出现过大的焊接应力会导致焊接构件出现开裂的情况,同时也会导致构件的强度受到影响。
1 钢闸门焊接变形的主要原因水工闸门在加工制造的过程中,会由于焊接中热源对焊件的局部出现加热的情况,这样就会导致焊件在温度上出现不均匀的情况,在材料热胀冷缩的情况下,焊件中就会产生内应力,使处于高温区的材料出现受到挤压或者是拉伸的情况。
钢闸门的门体出现焊接变形的形式是有很多的,其中有纵向的变形、横向的变形、扭曲变形和波浪变形等。
除此之外,不同的金属组织在性能上也是不同的,这样就会导致体积出现变化,对焊接的应力和焊接变形产生不同程度的影响。
在焊接过程中,局部的或者是不均匀的加热情况都是会导致钢闸门出现焊接变形的情况。
2 钢闸门焊接变形的控制水工平面钢闸门的门叶一般都是焊接结构,通常是有水平主梁、水平次梁、纵向隔板、边柱和面板组合焊接而成的。
门叶在进行加工制造时,主要的工作就是对焊缝进行焊接,在对焊接质量进行控制的时候主要的方法就是对焊接应力进行控制,减少焊接变形情况的出现。
在焊接过程中,合理的焊接工藝是非常有效的控制焊接变形的。
浅谈钢闸门焊接变形的控制措施
浅谈钢闸门焊接变形的控制措施摘要:在众多水工金属结构中,钢闸门是一个非常重要的构件,能起到拦水、止水的作用。
在其制作过程中,焊接变形是最常见的质量问题,焊接过程中发生的变形,不仅会影响闸门外观质量,还会对水利工程的正常运行产生影响,因此,控制闸门焊接变形至关重要。
本文通过剑川县江长箐水库金属结构制安项目闸门制作的实例,针对平面钢闸门焊接过程中产生变形的原因和控制措施进行分析介绍,闸门焊接变形量得到有效控制,保证了产品质量,可为同类闸门焊接时的变形控制提供借鉴。
关键词:闸门;焊接;变形;控制1、概述钢闸门通常是用于开闭局部水工建筑物中过水口的活动结构,在水利工程中的应用最为广泛,它可以拦截水流、控制水位、调节水流量等。
闸门门叶结构主要由面板、主梁、隔板、次梁和水封等部件构成。
剑川县江长箐水库的事故闸门孔口尺寸为1.5米×1.5米,工作闸门孔口尺寸为1.5米×1.3米,结构尺寸较小,两个闸门设计的水头都是40米。
该项目钢闸门制作技术要求较高,施焊难度大,且钢板较薄,在制作时很容易在焊接过程中产生变形,变形量若超出允许范围,将会对闸门在后续运行时造成一定影响。
因此,必须要求施工人员在焊接前做好预防变形的控制措施,焊接过程中控制焊接参数,焊接完成后做好矫正措施,最大程度降低焊接变形量,确保闸门的质量。
2、闸门焊接变形产生的原因在闸门生产制作过程中,导致闸门结构件发生焊接变形的因素有很多,其中最主要的影响因素是焊接件在焊接过程中受热不均匀,其次影响因素还有焊缝金属收缩、金相组织发生变化等。
除上述主要影响因素外,组装焊接顺序、焊接方法、焊接电流的大小等也会影响闸门结构件的焊接变形。
针对闸门制作焊接变形主要影响因素,做如下原因分析:(1)焊件的不均匀受热。
焊接加热时会产生压缩塑性变形,但被焊构件受热不匀,金属膨胀受到限制,压缩塑性变形也就不均匀。
焊接加热时,焊缝和焊缝周围产生压缩塑性变形,冷却后变形就会收缩,当这种变形不能充分收缩时,焊接残余变形小,焊接残余应力大。
浅谈钢闸门制作过程焊接变形的预防和控制
浅谈钢闸门制作过程焊接变形的预防和控制发布时间:2021-05-20T10:44:45.313Z 来源:《基层建设》2020年第30期作者:苏伟周松毅[导读] 摘要:在水利工程建设过程中,钢闸门是水工建筑物的重要构件。
中国水利水电第四工程局有限公司甘肃省 731600摘要:在水利工程建设过程中,钢闸门是水工建筑物的重要构件。
从结构上来看,钢闸门主要由面板、主次梁、水封、支承及起吊连接等装置组成。
钢闸门在设计和制备过程中,需要严格按照规范进行,否则会对水利工程的工程质量产生影响,进而影响电站的安全运行。
然而,当前因某些原因,往往会导致钢闸门在制备过程中容易出现焊接变形的情形,使得闸门不能符合要求,影响使用安全和使用效果。
为了保证水利工程的施工质量,提升钢闸门的使用效果,水利工程人员需要对焊接过程中影响变形的原因进行详细分析,并对影响因素进行针对性控制,从而保证焊接质量。
本文针对焊接过程中的变形产生的原因和控制应对措施进行分析介绍,以期更好地保证焊接过程中的质量控制。
关键词:焊接变形;钢闸门;预防控制措施1、焊接变形定义及变形原因1.1、焊接变形的定义焊接实际上是一个金属加热融化、再冷却的过程,焊接过程中引发钢闸门变形的主要表现是表面不平整,局部的变形超出设计规定范围。
在钢闸门实际的焊接过程中,由于局部的受热影响,钢闸门会在温度场的条件下产生膨胀和冷却效应,然而局部受热区域的约束力较为复杂,工件很难进行自由的收缩和膨胀作用。
在工件冷却中,焊接加热局部部位发生压缩变形,变形的部位又不能自由的收缩导致出现拉伸应力,在内部不均匀作用力的影响下,工件会出现外观的尺寸变形情况,产生焊接形变。
焊接变形和残余应力的产生原因有:焊接过程中,因焊接高温影响,产生塑形的变化;熔化金属固化时,工件热膨胀遇冷产生收缩塑形变化。
焊接过程中的焊接变形和残余应力的影响因素较多,如材料本身的性能差别(膨胀系数、屈服应力)、工件的外观形状(一般工件越复杂,越容易出现焊接变形情况)、焊接工艺等,因此对钢闸门进行质量控制的首要工作是要控制焊接过程中产生的变形量。
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平面钢闸门焊接变形的控制
【摘要】通过平面钢闸门焊接变形进行分析,我们专门制订了焊接工艺设计。
对闸门的一、二类焊缝编制了“主控项目”焊接工艺卡,有效地控制了闸门的焊接变形,提高了产品的生产质量。
【关键词】闸门;技术要求;变形产生的原因;控制要点;焊接工艺;检验
1.引言
平面钢闸门结构生产制造工作,质量的控制贯穿整个工作的全过程,作者认为门叶焊接是闸门焊接的关键,门叶的焊接变形控制必须得到有效控制。
如果焊前不充分交底和焊接把关,焊后会产生较大的焊接变形,甚至使变形无法修复而造成构件报废,所以,我们专门制订了焊接工艺设计。
对闸门的一、二类焊缝编制了“主控项目”焊接工艺卡,要求参加闸门焊接的合格焊工严格遵循工艺纪律及各项技术要求,有效地控制了闸门的焊接变形,提高了产品的生产质量,收到了良好的经济效益。
2.闸门的技术要求
2.1钢闸门的焊接,除按标书技术要求及水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范来确保焊接质量符合规定外,焊接变形则是控制整体制造的首要问题。
2.2门叶整体拼装组对时,各部位间隙要严格控制。
如:主梁与面板,主梁腹板、翼板与隔板,主梁与边梁之间等结合部位要顶紧装配,各组合面的局部间隙均不大于1mm,严禁强行组装。
2.3整体闸门制作若分节,按制造结构的设计工艺要求,整体拼装后为保证整体闸门门叶的焊接要求,在各节连接部位之间,每隔500mm左右要有临时加强肋板,以加强闸门门体的刚度。
2.4门叶组装完毕后,由检查人员对整体尺寸、组装质量、坡口大小、组合间隙等进行严格认真的检查。
如不合格必须按要求进行整改,直至合格为止。
2.5闸门检查合格后,由合格焊工对闸门进行整体加固。
每300mm左右加固长度必须要有一段长100mm左右的加固焊(焊脚高度不宜超过设计焊脚或坡口的1/2~1/3)。
加固焊要求同正式焊要求一致,不得有裂纹、夹渣、气孔等焊接缺陷。
2.6焊材使用时,应按焊接工艺设计要求进行烘焙后使用。
焊工应随身携带焊条保温筒,做到随用随取。
焊条在保温筒内的存放时间不得超过4h,否则焊材应重新烘焙,重复烘焙次数不得超过2次。
焊剂烘干需按单位制度要求或使用说明书进行。
焊接参数见表1。
2.7当局部组装间隙超过5mm时,且长度不大于焊缝全长的15%,允许堆焊处理。
堆焊时严禁填充异物且堆焊后进行修复直至达到设计要求。
2.8严格按照焊接规范执行,具体焊接参数见表1。
多层多道焊时,应注意焊道周围的清理工作,层间接头应错开50mm以上,严禁在非焊接部位的母材上随意引弧。
2.9焊接热输入、焊接速度和焊接层数。
焊接热输入太大时,会导致热影响区性能下降、尤其是韧性降低,为了尽可能减小这种影响的程度,获得良好性能的焊缝和成型,就必须对焊接热输入加以控制。
焊接速度应在焊接热输入允许范围内。
焊接层数根据板厚、焊脚尺寸、焊条直径来确定,每层厚度应小于6mm。
2.10在埋弧焊时,对于一、二类焊缝必须参照“焊接工艺卡”进行施焊。
2.11埋弧焊拼板、T型梁船位焊接,焊缝的引弧、熄弧处应加引弧或熄弧板,一般应在端部50mm处施加。
2.12仪表、机械、焊机等应工作正常。
焊丝不得有小角度弯曲,焊丝和工件表面不得有油、水、锈等污物。
2.13一、二类焊缝中如有缺陷需修补时,应由持有效期内的合格焊工按有关工艺进行。
对于一、二类焊缝,同一位置的返修次数不宜超过2次。
超过2次的返修处理,需经总工程师批准,且做出返修工艺和返修记录。
3.焊接变形产生的原因
焊接变形产生的最根本原因是焊件受热或冷却不均匀,焊缝金属的收缩、金相组织的变化及焊件的刚性是产生或影响焊接应力和变形的重要原因。
由以上分析可见,焊接应力变形产生的根源是焊接受热不均,膨胀不自由,因而产生不均匀压缩塑性变形所造成的。
这种压缩塑性变形在随后的冷却收缩过程中,如果工件板面较窄,厚度较薄,收缩阻碍较小,就表现为焊缝宽度、长度方向的收缩变形。
否则,如果板面较宽,厚度较大,焊缝纵向的冷却收缩受到两侧冷金属的阻碍,就会对冷收缩金属产生拉伸作用,并在工件中残留较大的残余应力。
如果焊接结构的刚度较大,焊缝的横向收缩受到较大的限制,则在这些结构中还将残留巨大拘束应力。
采用合理的工艺手段,使焊接收缩能自由的释放,或互相抵消,或在焊接过程中消除,这样可使焊接应力变形都较小。
4.焊接变形的控制要点
4.1在组装和连接一个结构或组合构件的部件时,以及在焊接加强部件至构件时,焊接顺序应使焊接变形和收缩最小。
4.2在焊接过程中,所有焊接的顺序应尽可能使焊接进展时所施加热量均衡
(注:焊接线能量确定时)。
4.3在构件施焊时,焊接走向应从工件相对固定的点开始,向有较大自由位移的点移动。
4.4在组装好的构件中,应先焊收缩量较大的接头(即厚板坡口等),后焊收缩量较小的接头,在焊接时,要尽可能没有约束力或约束力较小为好。
4.5对于闸门的工字型焊接主梁、T型梁或组合件的每个部件(即小组、中组的结构件),应在小组、中组焊接前,事先应全部拼接、校正好后再组对。
5.闸门的焊接工艺
闸门组装完工后进行整体焊接。
为了保证门叶尺寸、焊接质量和控制焊接变形,要求由4名焊工完成作业任务,对于小型闸门,由2名焊工完成作业。
按作业顺序和方向进行施工,由4名焊工采用相同的焊接规范,同时由中心向两侧分段、间隔、对称进行焊接。
构件空间位置焊接顺序:先焊立焊,后焊贴脚焊,最后其余焊缝。
6.焊接检验
6.1外观检验执行DL/T5018-94《水利水电工程钢闸门制造及验收规范》标准规定。
6.2无损检测执行GB3323-87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》、GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析》标准规定。
无损检验均应在焊后24h进行。
7.结束语
7.1各组合面局部间隙、工艺性的加固焊、焊接顺序和方向是控制焊接变形的关键。
7.2严格按照焊接工艺设计执行,对“主控项目”和关键工序要有专人专管。
7.3焊前对车间技术人员和班组施工人员要进行技术交底,讲述“主控项目”和关键部位的组装及焊接要点,做到让每一技术人员和施工人员对整个工艺充分了解,且能在实际中运用,从而达到控制焊接质量和防止构件变形之目的,生产出优质合格的产品。