In der modernen Industrie sind große Stahlstrukturkomponenten in großer, stark geschweißter Stahl zunehmend wichtig und fordern eine hohe dimensionale Genauigkeit. In diesem Artikel wird die Schweißverzerrungsmechanismen untersucht, Minimierungsmaßnahmen vorgeschlagen und Methoden zur Reduzierung der Restspannung und zur Korrektur von Verzerrungen vorgestellt.
I. Schweißverzerrungsmechanismus
Schweißen schmilzt Metall und bildet einen geschmolzenen Pool. Die schnelle Verfestigung (~ 100 Grad /s, ~ 10⁴ -mal schneller als das Gießen) verursacht Defekte. Schlüsselmerkmale:
1.Small Pool & Schnellkühlung: Fördert Porosität, Risse, Einschlüsse, Segregation.
2. Hohe Superhitzer & Gradient: Steile Temperaturgradienten (10striert 10 ° C-Guss).
3. Direktionalverfestigung: Kristalle wachsen gegenüber dem Wärmefluss und stoppen in der Mittellinie (Verunreinigungsrisiko).
4.Epitaxiales Wachstum: Fusionslinienkörner wirken als Kerne.
Lokalisierte Erwärmung führt zu Druckspannungen; Kühlung verursacht Zugspannungen, was zu Biegen führt. Post - schweißen, komplexe Zug-/Druckspannungen und Stämme existieren (Druck in Schweißnaht, Zug in der Nähe). Das zu verstehen ist der Schlüssel.
Ii. Strukturkonstruktion für die Verzerrungskontrolle
1.Minimieren Sie Schweißnähte: weniger Schweißnähte=weniger Wärme/Verzerrung. Verwenden Sie einzelne Platten oder Pre - Biegung dünne Blätter (<10mm).
2. Optimieren Sie Schweißtyp/Größe: Bevorzugen Sie die Stoßfugen. Minimieren Sie die Schweißgröße angemessen für die Festigkeit.
3.Symmetrische Platzierung: Ermöglicht das Abbrechen der entgegengesetzten Schrumpfung. In der Nähe steifer Bereiche legen.
4.Verblut Konzentration/Überlappung: Staggerische Schweißnähte (mehr oder gleich 100 mm voneinander entfernt), um überlappende Gefahren, wiederholte Erwärmung und verstärkte Verzerrung zu verhindern.
III. Schweißprozessdesign
1.Accurate Cutting: Prevent undersized parts and large gaps (>3 mm) überschüssiger Füllstoff/Wärme erforderlich.
2. Vorhandene Vorrichtungen: Wesentlich für große Strukturen. Kontrollabmessungen (± 0,2%), Schlüsseldiagonale, Flachheit (weniger oder gleich 3 mm).
3. optimaler Prozess:
SMAW: vielseitig, aber ineffizient.
Säge: Hohe Ablagerung für lange Nähte.
GMAW: Bevorzugt für hohe Strom/Ablagerung, niedrige Verzerrung und große Dicke. Spitzer/Porosität mildern (Gasreinheit, Fluss {{1} Cored Drähte, Gemische).
4. Verwendungsbedingte Vorrichtungen: Verhindern Sie die Ansammlung von Verzerrungen während der großen Komponentenbaugruppe.
Schlussfolgerung: Effektive Verzerrungskontrolle integriert das strukturelle Design und optimierte Schweißprozesse.
