鋼格板焊合變形的原因分析

  隨著(zhù)鋼格板的廣泛應用，不銹鋼鋼格板的焊接變得尤為重要。踏步鋼格板是鋼格板加工而成的（鋼格板是用扁鋼按照一定的間距和橫桿進(jìn)行交叉排列，并且焊接成中間帶有方形格子的一種鋼鐵制品），也叫鋼格柵踏步板。不銹鋼溝蓋板外形美觀(guān)：線(xiàn)條簡(jiǎn)捷，銀色外表，現代潮流。不銹鋼鋼格板焊接變形，嚴重影響焊接質(zhì)量和使用性，其具有復雜性、多樣性，常見(jiàn)的變形主要與橫向收縮、縱向收縮、彎曲變形、翹曲等有關(guān)。不銹鋼鋼格板焊接過(guò)程中需要考慮板材（sheet material）的材料(Material)、幾何形狀和尺寸(chǐ cùn)及約束條件等因素的影響，同時(shí)還要將焊接的工藝和焊接的參數列入到影響因素范圍之中。具體地說(shuō)，不銹鋼板材所能抵抗失穩變形的阻力和其所能承受的臨界載荷主要與所選板材自身的材料、幾何形狀等設計(Design)相關(guān)(related)量相對應，兩焊接所產(chǎn)生失穩的殘余應力則與焊接所采用的方法和參數有密不可分的關(guān)系。總體而言，選用合理的設計和制造將會(huì )顯著(zhù)減小或消除不銹鋼鋼格板焊接變形。 

  

焊接變形的影響(influence)因素(factor) 


1、輸入熱源對焊接變形的影響
   在鋼格板焊接過(guò)程中，受到局部高溫（hyperthermia）熱源的影響，焊接縫區被急劇加熱，并局部熔化。鋁合金格柵板是用扁鋼按照一定的間距和橫桿進(jìn)行交叉排列，并且焊接成中間帶有方形格子的一種鋼鐵制品 。 該區域材料被加熱，使焊接 區擴展，而鋼格板周?chē)鷾囟认鄬^低區域對焊接區產(chǎn)生約束， 從而產(chǎn)生彈性熱應力，材料的屈服應力極限在溫度升高(shēng gāo)后急劇下降，導致熱彈性應力超過(guò)屈服極限，形成熱壓縮。冷卻時(shí)，焊縫區材料收縮受到周?chē)鷧^域不均勻 
   溫度場(chǎng)的影響，產(chǎn)生不均勻的收縮變形，焊接區呈現拉 伸殘余應力，相鄰區域承受壓縮殘余應力。冷鍍鋅鋼格板理論重量根據扁鋼的高度、厚度、網(wǎng)孔、算出來(lái)的，理論重量都會(huì )比實(shí)際重量輕。 不銹鋼鋼格板焊接對于熱源的輸入非常敏感，合理控制（control)輸入熱源能量的大小對于鋼格板焊件質(zhì)量（Mass）有重要意義。 輸入較大的熱源能量會(huì )造成較大的收縮變形，反之，輸入較小的熱源能量會(huì )造成較小的收縮變形。因此在保證焊縫形成良好情況下，選用盡可能小的輸入熱源。


2、焊接縫尺寸(chǐ cùn)對焊接變形的影響
   對于不銹鋼鋼格板焊接來(lái)說(shuō)，焊縫的面積 尺寸與鋼格板焊件的撓曲變形有著(zhù)密不可分的關(guān)系， 另外，焊縫在結構中的位置對于不銹鋼鋼格板焊接變形也會(huì )產(chǎn)生影響。鋁合金格柵板是用扁鋼按照一定的間距和橫桿進(jìn)行交叉排列，并且焊接成中間帶有方形格子的一種鋼鐵制品 。 不對稱(chēng)（symmetry)的安排會(huì )導致焊件的折疊 變形，鋼格板焊件截面中性軸越接近焊縫，相對而言彎曲變形越小；反之，焊件截面中性軸離焊縫越遠，相對而言彎曲變形越大。 


3、焊板初始粗糙(cū cāo)度和板厚對焊合變形的影響 
   但在實(shí)際加工(jiā gōng)生產(chǎn)中不可能（maybe)制造(zhì zào)出理想情況下的不銹鋼板（gāng bǎn）材，其可能存在不同程度的初始撓曲變形或者初 始幾何缺陷，這些初始表面（biǎo miàn）粗糙度和缺陷會(huì )在一定程度上造成鋼格板焊接的臨界失穩變形。對于存在不平整度問(wèn)題的板材，殘余應力的增加，起始階段板材撓度的增長(cháng)是相對緩慢的；但在焊接產(chǎn)生的殘余應力超過(guò)某一定值時(shí)，瞬間板材撓度的增加會(huì )相對較快。初始粗糙度相對較大時(shí)，板材所能承受的臨界載荷值就會(huì )在一定程度上降低，產(chǎn)生失穩變形越容易。因此必須嚴 格控制不銹鋼板材焊件的初始表面粗糙度，否則其會(huì )大大地影響(influence)著(zhù)焊接抗失穩變形阻力和臨界載荷。 除初始表面粗糙度外，板材厚度對于失穩變形 也是一個(gè)重要的影響因素。焊板厚度越小，其剛度就越小，抵抗彎曲變形的能力就越低，在不銹鋼板材對接 焊時(shí)，受到高溫（hyperthermia）熱源的影響，就更容易發(fā)生撓曲變形。相反，焊接厚度越大，剛度就更大，不易變形。    


4、鋼格板裝配對焊接變形的影響 
   鋼格板焊接時(shí)選擇合適的焊件裝配順序，避免在總 的構件內引起多余的裝配應力。由于在不同裝配階段裝配體總的剛性化和重心位置的改變，會(huì )導致（使產(chǎn)生，促成）裝配后鋼格板焊件內存在本不應該有的應力。一般而言，處理(chǔ lǐ)不好 裝配焊接順序，會(huì )直接影響焊接的質(zhì)量（Mass）。另外，在不銹 鋼鋼格板裝配過(guò)程中有可能產(chǎn)生新的殘余應力，如果新的殘余應力大于臨界變形應力，就會(huì )引起焊件變形。 因此應該盡可能減少或者避免產(chǎn)生裝配應力。 總之，焊接變形影響因素并不是孤立存在的，焊接不規則的形變是多個(gè)因素綜合作用的結果。這需要從多個(gè)角度綜合考慮，在生產(chǎn)(Produce)和設計過(guò)程中找到一個(gè)更合理的措施，以減小焊接變形。