Unter dünnen Blechbauteilen versteht man im Allgemeinen Bauteile aus Stahlblechen (einschließlich Edelstahlblech, verzinktem Blech und weißem Eisenblech) mit einer Dicke von nicht mehr als 4 mm. Zu dieser Kategorie gehören beispielsweise der von unserem Werk hergestellte Rollbohrschuppen, die Kabine und die Elektrobaggerkabine. Die Kontrolle und Korrektur der Schweißverformung dünner Blechstrukturteile erfordert fortschrittliche Technologie. Im Folgenden wird die Kontrolle und Korrektur der Schweißverformung von unteren Strukturteilen aus dünnen Blechen sowie die schnelle Überprüfung und Bearbeitung erörtert.
1、 Ursachen der Schweißverformung
Das Lichtbogenschweißen ist ein ungleichmäßiger und schneller Aufheiz- und Abkühlprozess. Während und nach dem Schweißen kommt es zu einer Verformung der Schweißteile. Die grundlegendsten Faktoren, die die Schweißverformung beeinflussen, sind die thermische Verformung und der Steifigkeitszustand der Schweißkomponenten. Die thermische Verformung im Schweißprozess wird durch den starren Zustand des Bauteils eingeschränkt, und es kommt zu einer plastischen Druckverformung, die zur Schweißrestverformung führt.
(1) Faktoren, die die thermische Verformung beim Schweißen beeinflussen
Schweißverfahrensmethode. Unterschiedliche Schweißmethoden erzeugen unterschiedliche Temperaturfelder und unterschiedliche thermische Verformungen. Im Allgemeinen ist das automatische Schweißen konzentrierter als das manuelle Schweißen, mit einer schmalen Heizzone und weniger Verformung. CO2-Schutzgas-Schweißdraht ist dünn, mit hoher Stromdichte, konzentrierter Erwärmung und geringer Verformung.
2. Schweißparameter. Lichtbogenspannung und Schweißgeschwindigkeit. Je größer die lineare Energie ist, desto größer ist die Schweißverformung. Die Schweißverformung nimmt mit zunehmendem Schweißstrom und Lichtbogenspannung zu und mit zunehmender Schweißgeschwindigkeit ab. Unter den drei Parametern hat die Lichtbogenspannung einen offensichtlichen Einfluss, sodass die Verformung beim automatischen Schweißen mit niedriger Spannung, hoher Geschwindigkeit und hoher Stromdichte gering ist.
3. Anzahl der Schweißnähte und Abschnittsgröße. Je größer die Anzahl der Schweißnähte, desto größer die Querschnittsgröße und desto größer die Schweißverformung.
4. Bauweise. Das Temperaturfeld beim kontinuierlichen Schweißen und beim intermittierenden Schweißen ist unterschiedlich, und auch die thermische Verformung ist unterschiedlich. Im Allgemeinen ist die Verformung beim kontinuierlichen Schweißen groß und die Verformung beim intermittierenden Schweißen minimal.
5. Thermophysikalische Eigenschaften von Materialien. Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit, spezifische Wärme und Ausdehnungskoeffizienten, was zu unterschiedlichen thermischen Verformungen und Schweißverformungen führt.
(2) Faktoren, die den Steifigkeitskoeffizienten geschweißter Komponenten beeinflussen
1 Größe und Form der Komponenten. Mit zunehmender Bauteilsteifigkeit wird die Schweißverformung kleiner. 2. Anwendung der Reifenklemme. Durch den Einsatz der Vorrichtung wird die Steifigkeit der Bauteile erhöht und somit die Schweißverformung reduziert.
3 Montageschweißverfahren. Der Montageschweißvorgang kann zu einer Änderung der Steifigkeit und der Lage des Schwerpunkts des Bauteils in verschiedenen Montagephasen führen und hat großen Einfluss auf die Steuerung der Schweißverformung des Bauteils.
Im Allgemeinen ist die Schweißverformung von geschweißten Bauteilen unter der Bedingung kleiner Einschränkungen groß, und im Gegenteil, die Verformung ist gering.
2、 Arten der Schweißverformung der dünnen Plattenstruktur
Die Schweißverformung jeder Stahlkonstruktion kann in Gesamtverformung und lokale Verformung unterteilt werden. Unter Gesamtverformung versteht man die Änderung der Größe oder Form des gesamten Bauteils nach dem Schweißen, einschließlich Längs- und Querschrumpfung (Gesamtgrößenverringerung), Biegeverformung (mittlerer Bogen, mittlerer Durchhang) und Verdrehungsverformung. Unter lokaler Verformung versteht man die Verformung im lokalen Bereich des Bauteils nach dem Schweißen, einschließlich Winkelverformung und Wellenverformung.
3、 Prinzip und Methode zur Kontrolle der Schweißverformung dünner Plattenstrukturen
Die thermische Verformung während des Schweißens und der Steifigkeitszustand der Schweißkomponenten während des Schweißens sind zwei Hauptfaktoren, die die Schweißrestverformung beeinflussen. Aufgrund dieser beiden Hauptfaktoren kann davon ausgegangen werden, dass eine Restverformung beim Schweißen unvermeidlich ist, d. h. es ist unmöglich, die Schweißverformung vollständig zu beseitigen. Um die Restverformung beim Schweißen zu kontrollieren, müssen gleichzeitig Maßnahmen aus zwei Aspekten der Konstruktion dünner Blechstrukturen und der Bautechnologie ergriffen werden.
Bei der Konstruktion dünner Blechstrukturteile müssen neben der Einhaltung der Festigkeit und Betriebsleistung der Komponenten auch die Anforderungen einer minimalen Schweißverformung und eines minimalen Arbeitszeitaufwands bei der Komponentenherstellung erfüllt werden. Daher ist es besonders wichtig, die Plattennahtführung zu optimieren. Bei der Anordnung der Plattennähte in den Konstruktionszeichnungen wird der Prozess oft nicht vollständig berücksichtigt, was leicht zu Schweißverformungen führen kann.
Die Schweißtechnik ist eine der wichtigen Technologien im Stahlbau. Ein angemessener Schweißprozess ist eine wirksame Methode, um Schweißverformungen und Spannungskonzentrationen zu reduzieren.
Um die Schweißverformung von Bauteilen zu kontrollieren, sollten möglichst wirksame Maßnahmen ergriffen werden, wie zum Beispiel: Aufteilen der Bauteile in mehrere kleine Teile und Bauteilabschnitte, so dass die Schweißverformung auf jedes Bauteil verteilt wird, um dies zu erleichtern Kontrolle und Korrektur der Bauteilverformung; Sorgen Sie dafür, dass die Schweißnähte jedes Bauteils symmetrisch oder nahe an der Neutralachse des Bauteilquerschnitts angeordnet sind, um Verformungen und übermäßige Biegeverformungen nach dem Schweißen zu vermeiden. Für jede Hauptschweißnaht müssen die Schweißnahtgröße und die Kurzschweißnaht so weit wie möglich ausgewählt werden. Vermeiden Sie eine übermäßige Konzentration und Kreuzanordnung der Schweißnähte. Es sollten möglichst breite und lange Stahlplatten oder Strukturformen verwendet werden, die die Anzahl der Schweißnähte reduzieren können.
Zu den Prozessmethoden zur Kontrolle der Schweißverformung dünner Blechstrukturteile gehören:
(1) Montage von Komponenten ohne Montagestress;
(2) Automatisches Schweißen und andere Schutzgasschweißverfahren werden übernommen. Wie zum Beispiel die fortschrittlichsten
Ar + CO2-Mischgas MAG-Schutzschweißen.
(3) Wählen Sie die Schweißspezifikationsparameter und die Montageschweißreihenfolge angemessen aus. Schweißdrahtvorrat reduzieren
Dosierung: Strom und Spannung reduzieren und Polarität ändern (normalerweise DC-Umpolung → DC positive Polarität). Zuerst muss die kurze Schweißnaht geschweißt werden, dann muss die lange Schweißnaht geschweißt werden. Die Hinterschweißung ist abschnittsweise von innen nach außen durchzuführen.
（4） Die starre Befestigungsmethode und die Anti-Deformations-Methode sollen soweit wie möglich sinnvoll eingesetzt werden.
4、 Korrektur der Schweißverformung der dünnen Plattenstruktur
Obwohl beim Konstruktionsprozess von Stahlkonstruktionen Maßnahmen zur Kontrolle der Schweißverformung im Entwurfs- und Bauprozess ihrer Komponenten ergriffen werden, ist eine Schweißverformung aufgrund der Eigenschaften des Schweißprozesses und der Komplexität des Bauprozesses immer noch unvermeidlich. Daher muss die Schweißverformung, die über die Konstruktionsanforderungen hinausgeht, korrigiert werden.
Der Korrekturprozess beschränkt sich nur auf die Korrektur der lokalen Verformung geschweißter Bauteile, wie z. B. Winkelverformung, Biegeverformung, Wellenverformung usw., für die Gesamtverformung der Bauteilstruktur, wie z. B. Längs- und Querschrumpfung (Gesamtgrößenreduzierung). kann nur durch das Voreinstellmaß beim Ausschneiden oder Zusammenbau ausgeglichen werden.
Durch die Verwendung mechanischer Korrekturmethoden zur Korrektur der Stahlstruktur kann es leicht zu einer Kaltverfestigung des Metalls kommen, und es werden bestimmte plastische Materialreserven verbraucht, die nur für Materialien mit guter Plastizität verwendet werden können. In der tatsächlichen Produktion können im Prozess der mechanischen Korrektur spezielle hydraulische Großpressen und Reibungspressen eingesetzt werden.
Zur Korrektur der Stahlkonstruktion wird die Flammenkorrekturmethode eingesetzt. Nach der Korrektur und Abkühlung erfährt der Teil des Metalls des geschweißten Bauteils eine irreversible plastische Druckverformung, und die Verformung des gesamten geschweißten Bauteils wird korrigiert. Die Flammenkorrekturmethode verbraucht auch einen Teil der Plastizität des Materials, und das spröde Material oder das Material mit schlechter Plastizität sollte mit Vorsicht verwendet werden. Die Temperatur der Flammenerhitzung muss ordnungsgemäß kontrolliert werden. Wenn die Temperatur zu hoch ist, werden die mechanischen Eigenschaften des Materials verringert, und wenn die Temperatur zu niedrig ist, wird die Korrektureffizienz verringert. Da die Abkühlgeschwindigkeit keinen Einfluss auf den Korrektureffekt hat, wird im Bauprozess die Methode der Wasserkühlung beim Erhitzen angewendet, was nicht nur die Arbeitseffizienz, sondern auch den Korrektureffekt verbessert.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei der Herstellung von Stahlkonstruktionen Schweißverformungen unvermeidlich sind. Nur wirksame Methoden und Maßnahmen können ergriffen werden, um die Schweißverformung zu kontrollieren und die Schweißverformung zu korrigieren, die die Toleranzanforderungen überschreitet, um sowohl die Qualitätsanforderungen der Stahlkonstruktion als auch die wirtschaftlichen Anforderungen zu erfüllen.