鋼格板焊合變形的原因分析

  隨著鋼格板的廣泛應(yīng)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：線條簡(jiǎn)捷，銀色外表，現(xiàn)代潮流。不銹鋼鋼格板焊接變形，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量和使用性，其具有復(fù)雜性、多樣性，常見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(shù)列入到影響因素范圍之中。具體地說，不銹鋼板材所能抵抗失穩(wěn)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(shè)計(jì)(Design)相關(guān)(related)量相對(duì)應(yīng)，兩焊接所產(chǎn)生失穩(wěn)的殘余應(yīng)力則與焊接所采用的方法和參數(shù)有密不可分的關(guān)系。總體而言，選用合理的設(shè)計(jì)和制造將會(huì)顯著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(duì)焊接變形的影響
   在鋼格板焊接過程中，受到局部高溫（hyperthermia）熱源的影響，焊接縫區(qū)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(qū)域材料被加熱，使焊接 區(qū)擴(kuò)展，而鋼格板周圍溫度相對(duì)較低區(qū)域?qū)附訁^(qū)產(chǎn)生約束， 從而產(chǎn)生彈性熱應(yīng)力，材料的屈服應(yīng)力極限在溫度升高(shēng gāo)后急劇下降，導(dǎo)致熱彈性應(yīng)力超過屈服極限，形成熱壓縮。冷卻時(shí)，焊縫區(qū)材料收縮受到周圍區(qū)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(qū)呈現(xiàn)拉 伸殘余應(yīng)力，相鄰區(qū)域承受壓縮殘余應(yīng)力。冷鍍鋅鋼格板理論重量根據(jù)扁鋼的高度、厚度、網(wǎng)孔、算出來的，理論重量都會(huì)比實(shí)際重量輕。 不銹鋼鋼格板焊接對(duì)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(duì)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(duì)焊接變形的影響
   對(duì)于不銹鋼鋼格板焊接來說，焊縫的面積 尺寸與鋼格板焊件的撓曲變形有著密不可分的關(guān)系， 另外，焊縫在結(jié)構(gòu)中的位置對(duì)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(duì)稱（symmetry)的安排會(huì)導(dǎo)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(duì)而言彎曲變形越小；反之，焊件截面中性軸離焊縫越遠(yuǎn)，相對(duì)而言彎曲變形越大。 


3、焊板初始粗糙(cū cāo)度和板厚對(duì)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(wěn)變形。對(duì)于存在不平整度問題的板材，殘余應(yīng)力的增加，起始階段板材撓度的增長(zhǎng)是相對(duì)緩慢的；但在焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力超過某一定值時(shí)，瞬間板材撓度的增加會(huì)相對(duì)較快。初始粗糙度相對(duì)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(wěn)變形越容易。因此必須嚴(yán) 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)著焊接抗失穩(wěn)變形阻力和臨界載荷。 除初始表面粗糙度外，板材厚度對(duì)于失穩(wěn)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(duì)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(duì)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(gòu)件內(nèi)引起多余的裝配應(yīng)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(dǎo)致（使產(chǎn)生，促成）裝配后鋼格板焊件內(nèi)存在本不應(yīng)該有的應(yīng)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 鋼鋼格板裝配過程中有可能產(chǎn)生新的殘余應(yīng)力，如果新的殘余應(yīng)力大于臨界變形應(yīng)力，就會(huì)引起焊件變形。 因此應(yīng)該盡可能減少或者避免產(chǎn)生裝配應(yīng)力。 總之，焊接變形影響因素并不是孤立存在的，焊接不規(guī)則的形變是多個(gè)因素綜合作用的結(jié)果。這需要從多個(gè)角度綜合考慮，在生產(chǎn)(Produce)和設(shè)計(jì)過程中找到一個(gè)更合理的措施，以減小焊接變形。