焊接钢制罐体焊接应力与变形的控制应用

    形容易使罐体表面形成各 种裂纹,并造成热应力脆化,严重影响罐体的刚度、强度、抗压力、 稳定性及加工精度。而焊接后的矫正措施,也会增加施工成本,减 少效率;因此研究如何控制焊接应力和变形是极为重要的。 1 焊接应力与变形的基本原理 1.1 焊接应力原理与分类 焊接应力,也称焊接残余应力,是指在不均匀的加热和冷却的焊 接过程中,焊缝在冷却至原始温度时,接头区及离焊缝较近处的拉 应力与焊件主体的压应力区数值达到平衡的应力状态。焊接应力可 按焊缝长度方向分为纵向,横向及径向焊接应力;按照应力分布范 围可分为宏观、微观及超微观应力;根据空间结构可分为单向、双 向和三向应力,根据形成应力原因可分为温度、拘束和组织应力; 根据作用时间可分为瞬时和残余应力。 1.2 焊接变形的原理与分类 焊接变形是在焊接应力作用下, 焊件因约束较小会产生相应的尺 寸变化或弯曲、翘曲变形。其中焊接变形可分为自由变形,以及外 观与内部变形;焊接残余变形可分为纵向或横向收缩变形、弯曲变 形、角变形、波浪变形以及错边变形。 2 钢制罐体焊接过程中应力与变形的“三段式”控制模型 2.1 钢制罐体焊接施工过程与现象描述 钢制罐体(以圆筒形为例)施工,按照施工流程顺序分为顺装法 和倒装法, 以倒装法为例,其施工流程主要为施工准备,基础验收; 底板铺设 ,组对焊接圈壁, 罐顶组对焊接,安装倒装机具环缝焊 接,罐底焊接;焊后处理验收,如充水试漏、防腐保温等。 罐体的纵缝在对接过程中,纵向应力分布规律为 2 端为压应力, 中心部分为拉应力的横向应力,压应力的最大值比拉应力大得多, 焊缝长度对横向应力有影响,长焊道中心部分的拉应力有所降低。 在焊接工艺流程中,罐顶搭接焊缝易发生角变形,罐壁板对接成纵 焊缝与环焊缝,都易发生角变形和局部凹凸变形,罐底对接焊缝易 发生凹凸变形。 2.2 应力分布与变形原因 钢制罐体的焊缝焊接次序有先与后,先焊先冷却,后焊后冷却, 焊接时先冷却的焊缝限制后冷却的焊缝的收缩,因此应力与焊接顺 序、方向、方法有关;焊缝的分段焊接,如由中部向两端焊,则中 部先收缩为压应力,2 端后收缩为拉应力;温度沿径向分布不均, 表面先冷却先收缩阻止中间后冷却后收缩时,使中层受拉, 外层 受压;纵向也存在不均匀的温度场,使得近焊缝处受压应力,离远 焊缝较远处受拉应力。 焊接变形主要由焊接时的内应力和局部不均匀加热和冷却而引 起,不均匀的受热产生自由膨胀收缩与热源移动,使高温区受过高 压应力产生压缩塑性变形,冷却后长度偏短。钢制罐体焊接过程中 易产生体积收缩,使得焊缝纵向收缩产生压应力, 横向收缩造成 角变形, 甚至会使底板产生波浪变形。 在焊接时高温至熔点再冷 却后,钢制罐体组织会发生变化,由于比容不同而引起变形。焊接 变形其大小与焊接线能量有关,随线能量增大使得压缩塑性变形区 增大而使变形增加。 当然在焊接过程中,焊接应力和变形会受到焊接工艺、接头与坡 口角度形式、罐体间隙、对口质量、焊接速度和顺序等的影响。 2.3 “三段式”控制模型 根据钢制罐体的施工过程,为了控制好焊接应力与变形应该着眼 于焊接施工过
相关阅读    
  • 立式拱顶油罐焊接应力与变形控制措施
  • 焊接应力与变形的分类控制(1)
  • 1H412034 焊接应力与焊接变形及其控制知识
  • 焊接应力与变形的分类控制
  • 焊接应力与变形的分类控制
  • 焊接应力和变形
  • 焊接应力与变形的分类控制(一)
  • 焊接应力与变形的分类控制(一)
  • 降低焊接应力与减少焊接变形原则及焊接应力
  • 如何选用降低焊接应力与减少焊接变形原则及
  •  

     收录时间:2017-03-15 03:11 来源:未知  作者:匿名
    上一篇:方形椭圆形 线材焊接肥皂架 铁线肥皂盒  (电脑版  手机版)
    Copyright by www.chinabaike.com;All rights reserved. 联系我们