南京聚航科技有限公司为您讲述船体钢板焊接变形的影响因素、控制焊接变形的原则与方法、焊接变形的控制矫正,有效解决船用钢板焊接变形问题。
1、船体钢板焊接变形的影响因素
在船体建造过程中,焊接接头变形对其性能有着较大影响,使得船体构件的强度、韧性下降,*终影响到船舶的质量。由于船体结构的尺寸较大、形状较复杂,因而不易采取单项措施进行处理。因此须对焊接变形影响因素进行分析,针对船体建造中各阶段的特点,采取不同的措施进行处理,以达到降低变形的目的。
焊接材料的线膨胀系数,焊接方法,焊接工艺参数,焊接方向等因素都会影响船体焊接变形。在确定焊透的情况下,尽量用线能量较小的焊接工艺参数。影响焊接变形的因素不是孤立作用的,而是各种因素综合作用的结果。
2、控制船体焊接变形的原则与方法
焊接过程中的刚性条件和热变形是影响变形的主要因素。控制焊接变形应从结构设计和施工工艺两个方面采取措施。
在船体结构设计方面,为了控制船体焊接变形,船厂在生产实践中总结出了许多措施,如对称布置焊缝,确定强度的前提下减小焊缝尺寸和长度,在装配焊接时使用简单胎夹具等。
在施工工艺方面,为了控制船体焊接变形应做到:1)在没有强制应力下进行船体装配;2)采用自动埋弧焊和气体保护焊工艺;3)合理选择焊接参数和装焊顺序。
合理的焊接工艺是减少焊接变形,减少应力集中的有效方法。在焊接工艺上尽可能合理运用刚性固定法,反变形法。刚性固定法是船厂施工中常采用的一种控制变形的方法,是将构件固定在具有足够刚性的平台上,待焊接构件上所有焊缝冷却到室温时再去掉刚性固定。船厂在生产过程中广泛使用各种形式刚性固定法。反变形法是根据结构焊后可能产生的变形,预先把焊件人为地制成一个大小相等,方向相反的变形,使焊件焊后变形很小,甚至消除。
3、焊接变形的控制矫正
船舶建造中,虽然在结构设计和施工工艺上采取措施可控制变形,但是由于构件本身的特性而产生的变形是不可避免的,对超要求的须进行矫正。矫正工艺只限于矫正焊接构件的局部变形,对于船体结构的整体变形只能通过预放余量来补偿。矫正焊接变形的办法有两种,即机械矫正和火焰矫正法。机械矫正法是利用机械力的作用来矫正结构焊后变形,一般用压力机或矫平机。机械矫正只能用于塑性良好的材料。
火焰矫正法是通过对变形构件伸长部分金属进行火焰集中加热。冷却后,焊接构件部分金属获得不可逆的塑性变形,使整个变形得到矫正。火焰矫正法对塑性差的材料要慎用。要适当控制火焰温度,温度过高材料机械性能降低,温度过低使矫正效率降低。冷却速度对矫正效果无影响,因此船厂多采用边加热边喷水的方法,以提率。
总之,船舶建造过程中,焊接变形控制技术是焊接领域的技术难题之一。焊接变形与材料、焊接工艺等因素有关,只能通过控制焊接变形,并对焊接变形进行矫正,来满足船舶强度和使用性能要求。