Membros estruturais de chapa fina geralmente se referem a membros estruturais feitos de chapas de aço (incluindo chapa de aço inoxidável, chapa galvanizada e chapa de ferro branco) com espessura não superior a 4 mm. Por exemplo, o abrigo para perfuração de rolos, cabine e cabine para escavadeira elétrica produzidos em nossa fábrica pertencem a esta categoria. O controle e a correção da deformação de soldagem de peças estruturais de placas finas necessitam de tecnologia avançada. A seguir discutiremos o controle e a correção da deformação de soldagem de peças estruturais de chapa fina inferior, juntamente com a triagem e edição rápidas.
1. Causas da deformação da soldagem
A soldagem a arco é um processo de aquecimento e resfriamento rápido e desigual. Durante e após a soldagem, os componentes da soldagem serão deformados. Os fatores mais fundamentais que afetam a deformação da soldagem são a deformação térmica e a condição de rigidez dos componentes de soldagem. A deformação térmica no processo de soldagem é limitada pela condição rígida do componente, e ocorre a deformação plástica compressiva, o que resulta na deformação residual da soldagem.
（1） Fatores que afetam a deformação térmica da soldagem
Método de processo de soldagem. Diferentes métodos de soldagem produzirão diferentes campos de temperatura e diferentes deformações térmicas. De modo geral, a soldagem automática é mais concentrada que a soldagem manual, com zona de aquecimento estreita e menos deformação. O fio de soldagem protegido com gás CO2 é fino, com alta densidade de corrente, aquecimento concentrado e pequena deformação.
2. Parâmetros de soldagem. Tensão do arco e velocidade de soldagem. Quanto maior a energia linear, maior será a deformação da soldagem. A deformação da soldagem aumenta com o aumento da corrente de soldagem e da tensão do arco e diminui com o aumento da velocidade de soldagem. Entre os três parâmetros, a tensão do arco tem um efeito óbvio, portanto a deformação da soldagem automática com baixa tensão, alta velocidade e alta densidade de corrente é pequena.
3. Número de soldas e tamanho da seção. Quanto maior o número de soldas, maior será o tamanho da seção e maior será a deformação da soldagem.
4. Método de construção. O campo de temperatura da soldagem contínua e da soldagem intermitente é diferente, e a deformação térmica também é diferente. Geralmente, a deformação da soldagem contínua é grande e a deformação da soldagem intermitente é mínima.
5. Propriedades termofísicas dos materiais. Diferentes materiais têm diferentes condutividade térmica, calor específico e coeficiente de expansão, resultando em diferentes deformações térmicas e de soldagem.
（2） Fatores que afetam o coeficiente de rigidez dos componentes soldados
1 tamanho e formato dos componentes. Com o aumento da rigidez do componente, a deformação da soldagem é menor. 2. Aplicação de braçadeira de pneu. A utilização do gabarito aumenta a rigidez dos componentes, reduzindo assim a deformação da soldagem.
3 procedimento de soldagem de montagem. O procedimento de soldagem de montagem pode causar a alteração da rigidez e da posição do centro de gravidade do componente nas diferentes etapas da montagem, e tem grande influência no controle da deformação de soldagem do componente.
De modo geral, a deformação de soldagem de membros soldados é grande sob condições de pequena restrição e, pelo contrário, a deformação é pequena.
2. Tipos de deformação por soldagem de estrutura de placa fina
A deformação por soldagem de qualquer estrutura de aço pode ser dividida em deformação geral e deformação local. A deformação geral refere-se à mudança do tamanho ou forma de todo o membro após a soldagem, incluindo encolhimento longitudinal e transversal (redução total do tamanho), deformação por flexão (arco médio, curvatura média) e deformação por torção. A deformação local refere-se à deformação na área local do componente após a soldagem, incluindo deformação angular e deformação de onda.
3. Princípio e método de controle da deformação da soldagem em estruturas de placas finas
A deformação térmica durante a soldagem e a condição de rigidez dos componentes de soldagem durante a soldagem são dois fatores principais que afetam a deformação residual da soldagem. De acordo com estes dois fatores principais, pode-se considerar que a deformação residual da soldagem é inevitável, ou seja, é impossível eliminar completamente a deformação da soldagem. Para controlar a deformação residual da soldagem, devem ser tomadas medidas ao mesmo tempo em dois aspectos do projeto da estrutura de placas finas e da tecnologia de construção.
No projeto de peças estruturais de chapa fina, além de atender à resistência e desempenho de serviço dos componentes, também deve atender aos requisitos de deformação mínima de soldagem e consumo mínimo de tempo de mão de obra na fabricação de componentes. Portanto, é particularmente importante otimizar o layout da costura da placa. O layout da costura da placa nos desenhos de projeto muitas vezes não leva em consideração o processo, o que é fácil de causar deformação na soldagem.
A tecnologia de soldagem é uma das tecnologias importantes na construção de estruturas de aço. O processo de soldagem razoável é um método eficaz para reduzir a deformação da soldagem e a concentração de tensão.
Para controlar a deformação da soldagem dos componentes, devem ser tomadas medidas eficazes, tanto quanto possível, tais como: dividir os componentes em várias partes pequenas e seções de componentes, de modo que a deformação da soldagem seja dispersa em cada componente, de modo a facilitar o controle e correção de deformações de componentes; Fazer a disposição das soldas de cada componente simétrica ou próxima ao eixo neutro da seção seccional do componente para evitar distorções e deformações excessivas por flexão após a soldagem; Para cada solda principal, o tamanho da perna de solda e a solda curta devem ser selecionados tanto quanto possível; Evitar concentração excessiva e disposição cruzada das soldas; Devem ser utilizadas, tanto quanto possível, chapas de aço largas e longas ou formas estruturais que possam reduzir o número de soldas.
Os métodos de processo para controlar a deformação por soldagem de peças estruturais de chapa fina incluem:
（1） Montagem de componentes sem tensão de montagem;
（2） Soldagem automática e outros processos de soldagem com proteção de gás são adotados; Como o mais avançado
Soldagem com blindagem MAG de gás misto Ar + CO2.
(3) Selecione razoavelmente os parâmetros de especificação de soldagem e a sequência de soldagem da montagem. Reduzir o fornecimento de fio de soldagem
Dosagem: reduza a corrente e a tensão e altere a polaridade (geralmente polaridade reversa DC → polaridade positiva DC). A solda curta será soldada primeiro e depois a solda longa será soldada. A soldagem traseira deve ser realizada em seções de dentro para fora.
（4） O método de fixação rígida e o método anti-deformação devem ser razoavelmente usados na medida do possível.
4、 Correção da deformação de soldagem da estrutura de placa fina
No processo construtivo de estrutura metálica, embora sejam tomadas medidas para controlar a deformação da soldagem no processo de projeto e construção de seus componentes, a deformação da soldagem ainda é inevitável devido às características do processo de soldagem e à complexidade do processo construtivo. Portanto, a deformação da soldagem que excede os requisitos do projeto deve ser corrigida.
O processo de correção limita-se apenas à correção da deformação local dos componentes soldados, como deformação angular, deformação por flexão, deformação por onda, etc. para a deformação geral da estrutura do componente, como encolhimento longitudinal e transversal (redução total do tamanho), é só pode ser compensado pela tolerância de pré-ajuste durante a moldagem ou montagem.
A utilização do método de correção mecânica para corrigir a estrutura do aço é fácil de causar o endurecimento do metal por trabalho a frio, sendo consumida uma certa quantidade de reservas plásticas de materiais, que só podem ser utilizadas para materiais com boa plasticidade. Na produção real, prensas hidráulicas especiais em grande escala e prensas de fricção podem ser usadas no processo de correção mecânica.
O método de correção de chama é usado para corrigir a estrutura de aço. Após a correção e resfriamento, a parte do metal do membro soldado obterá deformação plástica compressiva irreversível, e a deformação de todo o membro soldado será corrigida. O método de correção de chama também consome parte da plasticidade do material, e o material quebradiço ou com baixa plasticidade deve ser usado com cautela. A temperatura de aquecimento da chama deve ser devidamente controlada. Se a temperatura for muito alta, as propriedades mecânicas do material serão reduzidas, e se a temperatura for muito baixa, a eficiência da correção será reduzida. Como a velocidade de resfriamento não afeta o efeito de correção, o método de resfriamento da água durante o aquecimento é adotado no processo construtivo, o que não só melhora a eficiência do trabalho, mas também melhora o efeito de correção.
Resumindo, a deformação da soldagem é inevitável no processo de fabricação de estruturas de aço. Somente métodos e medidas eficazes podem ser tomados para controlar a deformação da soldagem e corrigir a deformação da soldagem que excede os requisitos de tolerância, de modo a atender tanto aos requisitos de qualidade da estrutura de aço quanto aos requisitos econômicos.