Причины и меры по предотвращению локальных деформаций при сварке

1.1 Причины

Жесткость обработанных деталей невелика или неравномерна, и после сварки происходит усадка и деформация; Неравномерное расположение сварных швов в обработанных деталях приводит к неравномерной усадке с большей усадкой и деформацией в местах с большим количеством сварных швов; Неправильная работа персонала, выполняющего обработку, несимметричное нанесение слоев, сегментирование и прерывистость. сварной шов, несогласованный сварочный ток, скорость и направление сварки, что приводит к несогласованной деформации обрабатываемых деталей; Чрезмерное перекусывание во время сварки может привести к концентрации напряжений и чрезмерной деформации; Неравномерное расположение сварных швов может привести к деформации при снижении концентрации напряжений.

1.2 Профилактические меры

При проектировании старайтесь равномерно распределять жесткость и сварные швы каждой части заготовки и располагать их симметрично, чтобы уменьшить количество поперечных и плотных швов; разработайте разумную последовательность сварки для уменьшения деформации. Если сначала сваривается основной сварной шов, а затем вспомогательный сварной шов, то сначала сваривается симметричный сварной шов, а затем асимметричный сварной шов, сначала сваривается сварной шов с большой усадкой, а затем сваривается сварной шов с малой усадкой, и сначала сваривается стыковой сварной шов, а затем сваривается основной сварной шов. угловой сварной шов сварен; Для деталей больших размеров с несколькими сварными швами следует использовать сегментную, послойную и прерывистую сварку, при этом необходимо контролировать силу тока, скорость и направление сварки, чтобы они были постоянными; При ручной сварке длинных сварных швов следует использовать метод прерывистой сварки по частям, начиная сварку с середины заготовки в оба конца. Во время сварки персонал должен располагаться симметрично, чтобы избежать деформации, вызванной концентрацией тепла; Для крупных деталей асимметричной формы после сварки и исправления деформации мелких деталей следует выполнить сварку в сборе, чтобы уменьшить общую деформацию; Во время сварки заготовку следует часто переворачивать, чтобы предотвратить деформацию; Для деталей, склонных к угловой деформации после сварки, перед сваркой следует провести предварительную деформационную обработку. сварка, например, стыковая сварка V-образных стальных пластин. Перед сваркой поверхность стыка должна быть соответствующим образом приподнята, чтобы после сварки она стала плоской; При использовании внешней сварочной арматуры для повышения жесткости заготовки и ограничения сварочной деформации положение арматуры следует устанавливать на стороне, противоположной усадочному напряжению.

1.3 Методы обработки

Для деформированных заготовок, если деформация незначительна, можно использовать коррекцию методом обжига. При наличии значительной деформации для ее устранения используйте метод обжиг с помощью домкрата.

Причины и меры по предотвращению образования трещин при сварке в стальных конструкциях

2.1 Горячие трещины

Горячее растрескивание относится к трещинам, возникающим при высоких температурах, также известным как высокотемпературные трещины или кристаллические разломы. Обычно оно возникает внутри сварного шва, а также может появляться в зоне термического воздействия. К его проявлениям относятся продольные трещины, поперечные разломы, трещины в основании, трещины в дугогасительной впадине и трещины в зоне термического воздействия. Причина его возникновения заключается в явлении сегрегации в сварочной ванне во время процесса кристаллизации. Эвтектика с низкой температурой плавления и примеси присутствуют в виде жидких прослоек в процессе кристаллизации, образуя сегрегацию. После затвердевания прочность также снижается. При достаточно большом напряжении при сварке жидкие промежуточные слои или недавно затвердевшие твердые металлы будут разъединяться, образуя трещины. Кроме того, если на границах зерен основного материала имеются эвтектики с низкой температурой плавления и примеси, они также будут разрываться при достаточно большом растягивающем напряжении при сварке. Короче говоря, появление горячих трещин является результатом совместного действия металлургических и механических факторов. Профилактические меры по устранению его причин заключаются в следующем:

Ограничьте содержание легко отделяющихся элементов и вредных примесей в основном металле и сварочных материалах (включая сварочные стержни, сварочную проволоку, флюсы и защитные газы), особенно контролируя содержание серы и фосфора и снижая содержание углерода. Как правило, содержание серы в стали, используемой для сварки, не должно превышать 0,045%, а содержание фосфора не должно превышать 0,055%; Кроме того, чем выше содержание углерода в стали, тем хуже качество сварки. Как правило, при содержании углерода в сварном шве ниже 0,10% чувствительность к образованию горячих трещин может быть значительно снижена; можно регулировать химический состав металла шва, улучшать микроструктуру шва, уменьшать размер частиц шва для повышения его пластичности, уменьшать или рассеивать степень сегрегации и контролировать вредное воздействие обычных продуктов с низкой температурой плавления; Использование щелочных сварочных стержней или флюсов для снижения содержания примесей в сварном шве и повышения степени разделения во время кристаллизации.; Правильное увеличение коэффициента формы сварного шва и использование многослойных и многопроходных методов сварки позволяют избежать расслоения по осевой линии и предотвратить образование трещин по осевой линии; соблюдение разумной последовательности и направления сварки, использование сварочных линий меньшего размера, общие методы предварительного нагрева и забивки, заполнение дуговой впадины во время гашения дуги и другие технологические меры.

2.2 Холодные трещины

Холодное растрескивание обычно относится к явлению, при котором температура сварного шва в процессе охлаждения падает до диапазона температур мартенситного превращения (ниже 300-200 ℃). Это может произойти сразу после сварки или через более длительный период времени после сварки, поэтому оно также известно как замедленное растрескивание. Для его образования существуют три основных условия: образование упрочненной структуры в сварном соединении; наличие и концентрация рассеянного водорода; значительное растягивающее напряжение при сварке. К основным профилактическим мерам относятся:

Выберите подходящие технические характеристики сварки и мощность линии для улучшения микроструктуры сварного шва и зоны термического воздействия, например, предварительный нагрев перед сваркой, регулирование температуры промежуточного слоя, медленное охлаждение или последующий нагрев после сварки и т.д., чтобы ускорить выход молекул водорода; Используйте щелочные сварочные стержни или флюсы для снижения содержания диффузионного кислорода в сварном шве; Сварочные стержни и флюсы должны быть строго высушены в соответствии с предписанными требованиями перед использованием (сварочные стержни с низким содержанием водорода следует выдерживать при температуре 300 ℃ ~ 350 ℃ в течение 1 часа; сварочные стержни с кислотой следует выдерживать при температуре 100 ℃ ~ 150 ℃ в течение 1 часа; флюс следует выдерживать при температуре 200 ℃ ~ 250 ℃ в течение 2 часов), а канавку и сварочную проволоку следует тщательно очистить от загрязнений, таких как масло, влага и ржавчина, чтобы уменьшить источник коррозии. водород; Своевременная термообработка после сварки Во-первых, необходимо провести обработку отжигом для устранения внутренних напряжений, закалки закаленной структуры и повышения ее ударной вязкости; во-вторых, провести обработку для удаления водорода, чтобы полностью вывести водород из сварного соединения; Улучшить качество стали и уменьшить количество слоистых включений в стали.; Примите различные технологические меры, которые могут снизить напряжение при сварке.

Вопросы, связанные с контролем сварки стальных конструкций

3.1 Различия и взаимосвязи между качеством сварного шва, степенью контроля и оценкой

Сварные швы, требующие внутреннего контроля качества, подразделяются на первый и второй уровни в соответствии с их классами качества, известными как сварные швы первого уровня и сварные швы второго уровня, которые являются классами сварных швов.

Уровень контроля относится к точности, достигнутой в результате контроля и тестирования, то есть к степени точности результатов обнаружения, полученных при комбинировании испытательного прибора и метода тестирования. Для ультразвукового контроля используется стандарт GB/T11345-1989, который разделен на три уровня A, B и C в соответствии с уровнем обнаружения от низкого до высокого. При рентгенографическом исследовании используется стандарт GB/T3323-1987, который разделен на три уровня: A, AB и B в соответствии с уровнем обнаружения от низкого до высокого. Они соответственно определяют метод обнаружения, поверхность обнаружения, дальность обнаружения и допустимый эквивалент дефекта (значение в дБ) при ручном ультразвуковом контроле, а также чувствительность, которая должна быть достигнута при рентгенографическом контроле (соотношение между толщиной рентгенограммы и показателем качества изображения).

Уровень оценки относится к внутреннему уровню качества сварного шва, определяемому персоналом по дефектоскопии на основе измерения дефекта в соответствии со стандартом после обнаружения дефекта. В частности, ультразвуковой контроль заключается в измерении длины дефектов с учетом высоты волны между измерительной линией и линией сбора отходов (зона II), а затем в классификации дефектов в соответствии с таблицей 6 стандарта GB/T11345-1989; Рентгенографический контроль заключается в измерении длины и размера дефектов на пленке и их всесторонней оценке в соответствии с таблицами 6, 7, 9 и 10 стандарта GB/T3323-1987 (см. пункты 16.1-16.4 настоящего стандарта). Это требование, которым должен владеть каждый инспектор.

3.2 Обработка, повторное изучение и расширение дефектов, выходящих за рамки стандарта

GB 50205 "Правила приемки качества строительных стальных конструкций" определяет только методы испытаний, коэффициенты испытаний и уровни квалификации, без четких требований к устранению дефектов. В соответствии с JG 181 "Технические требования к сварке стальных конструкций зданий" и другими отраслевыми стандартами и спецификациями по контролю за сваркой, при обнаружении дефектов могут быть приняты следующие меры:

Дефекты, которые не могут быть обнаружены, должны быть устранены. После ремонта сварной шов считается исправным только после прохождения того же метода испытаний.