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关于厚钢板论文范文资料 与现场环境对厚钢板焊接应力的影响分析有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:厚钢板范文 科目:学术论文 2024-01-27

《现场环境对厚钢板焊接应力的影响分析》:本文关于厚钢板论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。

摘 要:施工现场环境因素是造成厚钢板焊接质量缺陷的主要因素之一,也是实际施工过程中经常被忽视的方面,在一定程度上降低了厚钢板焊接的质量.随着科学技术的不断进步,施工现场环境中携带的不确定因素越来越多,尤其是在结构材料、构件节点构造不断变化的情况下,给厚钢板焊接质量造成了严重的影响.本文将针对现场环境因素给厚钢板焊接造成的缺陷进行分析,从而制定更加完善的解决措施,进一步提升厚钢板焊接的质量.

关键词:现场环境;侯刚班;焊接应力;影响

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.013

0 前言

随着钢结构技术的不断完善,厚钢板在钢结构桥梁中的应用越来越广泛,能够在一定程度上提升钢结构桥梁的质量.但是,我国对于厚钢板焊接技术的研究还处于初级阶段,在实际应用过程中经常会因为刚度过大而产生焊接残余应力,降低钢结构的使用性能.为此,还需要针对各种因素对厚钢板焊接应力影响的分析.现场环境是造成厚钢板焊接应力缺陷的主要因素之一,其中的温度、湿度、风力等都会降低钢结构的使用性能,还需要进一步完善.

1 现场环境因素给厚钢板焊接造成的缺陷

(1)气孔.在现场环境因素的影响下,厚钢板焊接过程中经常会出现电弧不稳定、失去有效保护等问题,在一定程度上增加了周围气体的溶入,大量气体被焊接熔池所吸收,在厚钢板焊接位置形成气泡,如果这些气泡不能够及时排除,就会残留在厚钢板焊接位置形成气孔,降低厚钢板焊接的质量.常见的气孔类型有两种:氢气孔和CO气孔.

氢气孔主要存在与焊缝表面,一般产生于低碳钢和低合金钢焊接过程中,气孔内部比较光滑.当厚钢板焊接过程中处于湿度比较大的现场环境当中,就会在钢材表面形成结露,增加了钢材表面的水分,焊条药皮受潮的情况比较严重,再加上低温环境焊接,大量的氢元素还没来得及上浮就被焊接在钢结构当中,在焊接部位形成氢气孔.

CO气孔是因为焊件表面的铁锈和氧化铁皮在加热的过程中合成的CO气体没有及时排除而在厚钢板焊接表面形成了条虫状的内部气孔.另外,因为在发生化学反应的过程中也会分解出氢离子,在一定程度上增加了氢气孔的数量[1].

(2)裂纹.裂纹是厚钢板焊接过程中影响最为严重的缺陷,在很大程度上加重了钢结构在实际应用过程中存在的安全隐患.裂纹缺陷的存在能够减少结构承载截面,同时产生严重的集中应力,很容易在实际应用过程中发生断裂的情况,引发非常严重的安全事故.与现场环境因素相关的厚钢板焊接裂纹缺陷类型有两种:冷裂纹和热裂纹,其中冷裂纹一般产生于厚钢板焊接之后冷却的过程,具体表现为延迟现象,集中分布于热影响区.热裂纹是低温焊接时焊缝冷却速度加大,使焊缝收缩大于晶间结合力而引发的焊缝开裂现象.

(3)焊接残余应力.焊接残余应力是由于焊接时局部加热和熔化过程中,加热区受热膨胀,而周围的母材还处于冷态或加热温度不高,因而对焊接区受热母材的膨胀起约束作用,焊接区承受受压应力,而母材承受受拉应力.随着厚钢板焊接的不断进行,已完成的焊缝和热影响区冷却并收缩,而其周围的母材此时却起了约束其收缩的作用,这种应力状态就称为焊接残余应力.在现场厚钢板焊接的过程中,如果焊件的拘束度比较大,焊件就不能够自由的变形[2],其焊接应力也会发生一定的变化.

2 解决现场环境因素对厚钢板焊接应力造成影响的措施

(1)确认焊接作业现场环境.在开始进行厚钢板焊接工作之前,首先要对现场环境因素进行详细的确认,在现场环境因素满足设计方案实际需求的情况下,才能够开始进行厚钢板焊接工作,从根本上降低厚钢板焊接应力,减少各种类型的现场环境因素对厚钢板焊接的影响.工作人员应该主要针对现场环境中的风速、温度、湿度等因素进行检测,其中,焊接作业区风速主要包括两个方面:手工电弧焊不超过8m/s;气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊不超过2m/s.现场环境湿度保持在90%以下,温度控制在正常温度范围内.另外,在焊接现场周围100mm的范围内不能够出现水、油、锈等杂物[3].

(2)从根本上消除气体来源.要想消除厚钢板焊接表面存在的气孔,提高厚钢板焊接的质量,就必须要从根本上消除气体来源.首先,工作人员应该及时进行厚钢板焊接表面的清理,尤其是要重点清理焊件表面上的铁锈,确保焊件表面不存在铁锈、油污、水等杂物.其次,要及时进行焊接材料的防潮与烘干,利用现代化的科学仪器完成焊接材料的有效保存,确保焊接材料的干燥性.最后,要加强对焊接材料的防护工作,在厚钢板焊接过程中,应该做好气体保护焊的防护措施,进一步提升对焊接材料的保护作用,避免大量气体溶入到焊接材料表面而形成气孔.

(3)合理进行焊接应力控制.钢结构是桥梁施工中的重要组成部分,其合理使用能够有效承载桥梁所承受的动载.但是,厚钢板的刚度普遍较高,在实际焊接過程中截面的惯性矩和拘束度都比较大,虽然其变形程度有所降低,却产生了较高的内应力,甚至还会出现裂纹的情况[4].由此可见,合理进行厚钢板焊接应力的控制是非常必要的.工作人员在厚钢板焊接的过程中应该尽可能减小焊缝尺寸,满足设计方案中的个性化要求,从而提升焊缝的安全性能.同时,还要按照设计方案中的顺序进行焊接,尤其是在焊缝比较多的情况,更应该结合构件的形状进行焊缝的合理布置,从而实现降低现场环境对于厚钢板焊接应力影响的目标.

3 结论

综上分析可知,随着科学技术的不断完善,厚钢板焊接的质量在桥梁钢结构中的应用越来越常见,在一定程度上提高了桥梁的质量,提升钢结构的稳定性.目前,我国在研究厚钢板焊接问题的时候经常忽视现场环境因素的影响,难以有效的提升钢结构质量安全.为此,桥梁施工企业应该进一步加强对焊接残余应力、气孔、裂纹等缺陷的研究,深刻认识到现场环境因素在厚钢板焊接中的重要作用,进而提升桥梁结构的稳定性与安全性.

参考文献:

[1]杨武.现场环境对厚钢板焊接应力的影响研究[D].重庆交通大学,2010.

[2]林升.厚板焊接接头残余应力和损伤分布的研究[D].北京交通大学,2013.

[3]白凡.残余应力和损伤对焊接厚板组合构件力学性能影响的研究[D].北京交通大学,2013.

[4]张旭.超长、超厚钢板剪力墙焊接变形控制研究[D].华北理工大学,2016.

作者简介:曹文辉(1978-),女,甘肃兰州人,工程师,研究方向:压力容器、焊接工艺评定.

厚钢板论文参考资料:

结论:现场环境对厚钢板焊接应力的影响分析为关于本文可作为厚钢板方面的大学硕士与本科毕业论文厚钢板论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。

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