Suuret, raskaat hitsatut teräsrakenteelliset komponentit ovat yhä tärkeämpää nykyaikaisessa teollisuudessa, mikä vaatii suurta ulottuvuutta tarkkuutta. Tässä artikkelissa tutkitaan hitsausvääristymekanismeja, ehdottaa minimointimittauksia ja esittelee menetelmiä jäännösjännityksen vähentämiseksi ja vääristymien korjaamiseksi.
I. Hitsausvääristymekanismi
Hitsaus sulaa metallin, muodostaen sulan uima -altaan. Sen nopea jähmettyminen (~ 100 astetta /s, ~ 10 kertaa nopeammin kuin valu) aiheuttaa virheitä. Tärkeimmät ominaisuudet:
1.Malli -uima -allas ja nopea jäähdytys: Edistää huokoisuutta, halkeamia, sulkeumia, segregaatiota.
2.Korkea ylikuumeneminen ja gradientti: jyrkät lämpötilagradientit (10³-10⁴-valettu).
3.Suuntainen jähmettyminen: Kiteet kasvavat vastapäätä lämpövirtausta, pysähtyen keskilinjaan (epäpuhtausriski).
4.Käytäntökasvu: Fuusiojyväjyvät toimivat ytiminä.
Paikallinen lämmitys aiheuttaa puristusjännityksiä; Jäähdytys aiheuttaa vetolujuuksia, mikä johtaa taivutukseen. Post - hitsaus, kompleksinen vetolujuus/puristusjännitykset ja kannot ovat (puristus hitsauksessa, vetolujuus lähellä). Tämän ymmärtäminen on avain.
II. Rakennesuunnittelu vääristymien hallintaan
1.Minimoi hitsit: vähemmän hitsauksia=vähemmän lämpöä/vääristymiä. Käytä yksittäisiä levyjä tai pre - taivuta ohuita arkkeja (<10mm).
2.Optimoi hitsaustyyppi/koko: Suosittele puskuliitoksia. Minimoi hitsauskoko riittävästi lujuuteen.
3.Symmetrinen sijoitus: mahdollistaa vastakkaisen kutistumisen peruuttaa osittain. Aseta lähelle jäykkiä alueita.
4.AVOID -konsentraatio/päällekkäisyys: portaiset hitsaukset (suurempi tai yhtä suuret kuin 100 mm: n toisistaan) päällekkäisten HAZ: n, toistuvan lämmityksen ja monistetun vääristymien estämiseksi.
III. Hitsausprosessisuunnittelu
1.Accurate Cutting: Prevent undersized parts and large gaps (>3mm) Ylimääräisen täyteaineen/lämmön vaatiessa.
2. PARTEISET KIRJOITUKSET: välttämätön suurille rakenteille. Kontrollimitat (± 0,2%), keskeiset diagonaalit, tasaisuus (vähemmän tai yhtä suuri kuin 3 mm).
3.toptimaalinen prosessi:
SMAW: monipuolinen, mutta tehoton.
Saha: Pitkien saumien korkea laskeuma.
GMAW: Edullinen korkea virta/laskeuma, pieni vääristymä, leveä paksu. Lieventää roiske/huokoisuus (kaasun puhtaus, flux - Cored johdot, seokset).
4.Käytä erilliset kalusteet: Estä vääristymien kertyminen suuren komponentin kokoonpanon aikana.
Johtopäätös: Tehokas vääristymien hallinta integroi rakennesuunnittelun ja optimoidut hitsausprosessit.
