钢结构焊接残余应力及变形控制分析

在钢结构行业中,焊接作为至关重要的应用技术,其应用的范围非常广泛,具有许多显著的优势,但是也具有一定的缺陷,钢结构焊接的残余应力和焊接中出现的变形问题。在钢结构焊接作业中,如果出现钢材结构的温度不均匀,就会导致钢材结构出现许多焊接残余应力,从而造成焊接的钢结构产生变形以及开裂问题,影响了钢结构焊接施工质量。本文主要针对钢结构焊接作业中残余应力产生的原因进行了深入分析,并对残余应力的影响展开了探讨,并提出了控制钢结构残余应力和变形的方法。     

水工钢结构焊接残余应力有限元模拟分析

采用有限元数值计算方法模拟了钢结构在焊接过程中产生的残余应力和变形特性,采用了双线性弹性-塑性模型、Von Mises屈服准则,和增量原理处理焊接过程中的材料非线性问题,建立了热-结构耦合有限元模型和方法。数值仿真结果表明,采用单元生死处理方法对于模拟多道焊缝问题是有效的。     

焊接接头残余应力分析

利用光弹性模拟试验技术，对常用的几种焊接接头的残余应力分布规律进行了研究，为进一步分析焊接结构的残余应力分布规律打下了基础。     

输电杆塔挂点焊接变形和残余应力仿真分析

降低输电杆塔挂点焊接的变形和残余应力有利于提高输电杆塔挂点低温服役寿命.采用ABAQUS建立输电杆塔挂点有限元模型,采用双椭球热源模型模拟焊接热输入,采用生死单元技术模拟焊接材料的增长过程,考虑材料随温度变化的物理性能参数、辐射散热及对流等因素的影响,对挂点焊接温度场、变形和残余应力场进行数值模拟,分析了不同焊接工艺方...     

焊接应力及变形

第四讲怎样减小和消除焊接应力一、减小焊接应力的几种方法 1.采取合理的焊接次序: (1)收缩量大的焊缝先焊。收缩量大的焊缝先焊,能保证在刚度较小的条件下,应力得以释放。电解槽阴极接出铜板与箱体的焊接装配情况。箱体1是碳钢,铜板2是紫铜,施焊时应首先焊接对接焊缝Ⅰ,然后焊接Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ角焊缝。否则在焊缝Ⅰ对接时,由于铜与铜焊接收缩量大,且四周已刚性固定,就会在这条焊缝中出     

焊接应力及变形

在焊接结构制造过程中,焊接应力和变形会直接影响焊接结构的性能(如强度、刚度、受压时的稳定性、加工精度和尺寸稳定性等)。因此,在一定条件下掌握焊接应力和变形的规律,了解和确定应采取何种措施来控制焊接变形和消除焊接应力,具有重要的意义。     

浅析如何有效控制钢结构的焊接变形及应力

加强对钢结构焊接变形及应力的有效控制,便于提高钢结构自身的稳定性和质量,避免各种安全隐患的发生。本文通过认识钢结构焊接变形与焊接应力的基本分类,并对加强控制钢结构焊接变形及应力的策略进行探讨。     

钢制薄板T型梁焊接变形及焊接残余应力数值仿真

焊接变形对金属结构质量和运用性能有较大的影响,焊接过程中产生的不良变形不仅影响结构的外观尺寸,而且会降低结构的局部强度和稳定性。首先以薄板T型梁结构为研究对象,在保持主要焊接参数不变的前提下,分别采用固有应变法、热弹塑性法和局部整体映射法,采用数值仿真计算对比分析了薄板T型梁的焊接变形。另以薄板T型梁参数设计焊接试件,对T型梁的局部模型进行焊接温度场与焊接残余应力的仿真分析。仿真结果表明:用热弹塑性法预测焊接变形时相对准确。T型梁的焊接变形在y方向有较为明显的焊接变形,在x方向与和z方向的焊接变形量较小,焊接时焊接温度峰值在1 200℃左右,焊接残余应力沿焊接方向大致呈对称分布,主要集中在焊缝周围区域。     

焊接顺序对横向止挡焊接残余应力及变形的影响

采用数值模拟及试验手段相结合的方式研究焊接顺序对横向焊接止挡焊接残余应力及焊接变形情况的影响。基于Sysweld软件平台,对横向止挡焊接温度场及应力应变情况进行计算,并设置两种定位焊顺序及两种组焊顺序,通过排列组合方式得出四种焊接方案。通过数值模拟及试验对比发现,对于应力情况,定位焊接顺序对焊接残余应力的分布影响很小,而组焊接的焊接顺序对横向止挡最大残余应力的影响起主要作用。从变形情况来看,横向止挡X、Z方向的变形量最大,变形量1.2 mm左右,横向止挡Y方向的变形最小,变形量0.5 mm左右。采用方案四的焊接方法能够有效控制焊接残余应力及焊接变形。     

纵向预置应力法控制薄板焊接残余应力与变形

针对高强铝合金薄板结构焊接时存在的焊后残余应力及变形大的缺点,采用施加一不大于材料屈服强度σs的纵向预置拉应力的方法降低其残余应力与变形,对此平板对接焊的残余应力与变形进行了数值模拟.结果表明:该方法可以改善残余应力的分布状态,显著降低焊后残余应力的峰值,预置应力越大,残余应力越低;从而减小了焊接件的变形;随着预应力的增加变形相应减小,0.5σs和0.7σs的预置应力下的最大变形挠度由常规焊的38 mm分别降至18 mm和7 mm,降至原来变形的17%左右;试验结果验证了模拟结果的准确性.     

焊接残余应力引起铣削加工变形的研究

焊接过程会产生残余应力,铣削加工后焊接残余应力释放和重新分布对铣削变形产生很大影响.为了研究残余应力释放和重新分布规律,采用有限元方法以最小焊接残余应力作为初始应力对铣削加工进行了数值模拟,获得了焊接试验件铣削加工残余应力和变形,并对焊接残余应力释放和重新分布以及加工变形进行了分析.     

钢结构残余应力的测试与分析

用实验分析的方法对钻孔法中构件应力的大小、应变片粘贴位置以及钻孔深度对测试灵敏度系数的影响进行了分析,并给出了相应的函数拟合曲线,为采用钻孔法对钢结构残余应力进行测试与分析提供了实验依据。     

焊接应力及变形 第二讲 产生焊接应力及变形的原因

为理解焊接应力及变形产生的原因,我们将一根钢杆放在支点上,然后对钢杆均匀加热,由于膨胀,使钢杆变粗和伸长(见图7中虚线)。当钢杆均匀冷却后,钢杆因冷却收缩又恢复到原来的形状和尺寸。由于钢杆在加热膨胀和冷却收缩时都未受到限制,所以钢杆不产生内应力及变形。如果上述钢杆嵌在两座钢筋水泥墙之间(见图8),然后对它均匀加热,同样由于热膨胀,钢杆力求伸长,但受到墙的阻挡而不能伸长,于是钢杆内就出现了压应力。这与一根较长的钢杆受到压力时情况相同,在这种压力下它     

焊接残余应力产生原因分析及消除方法

焊接残余应力是影响工程机械结构件疲劳强度、寿命及尺寸精度的重要因素,现结合生产实际分析了焊接残余应力产生的原因及危害,介绍了残余应力的控制方法,重点讨论了热处理法、振动时效法、超声波冲击法等消除残余应力的方法及优缺点,并简单阐述了残余应力检测的几种方法。     

焊接残余应力的消除

对于在疲劳环境中使用的焊接件,必须重视由使用负载和加工过程产生的应力,章阐述了焊接和打磨残余张应力的产生机理,通过试验数据的分析,介绍采用热处理和喷丸处理消除残余张应力,提高工件抗疲劳性质的途径和效果。     

焊接球罐残余应力研究

一、前言压力容器在其制造及运行过程中,由于压制、组装、焊接等种种因素,不可避免地存在残余应力。残余应力是指没有外载作用,构件内部所残存的自身平衡的内应力。残余应力的存在,对压力容器的静强度、     

桥梁钢结构焊接变形及矫正方法

桥梁在进行钢结构焊接作业的时候最大的问题便是焊接时钢结构发生变形,这一变形不仅会影响钢结构在桥梁建设中的安装,还会影响整个桥梁工程的施工质量。本文分析探讨了桥梁的钢结构焊接变形的成因,并提出了在焊接作业的时候如何有效的控制钢结构变形以及对变形的钢结构的矫正办法。     

压路机压轮焊接变形和残余应力的有限元模拟

基于热弹塑性理论,借助有限元分析方法,建立了压路机压轮的有限元模型,模拟了压轮焊后的变形和残余应力分布;采用盲孔法测试了压轮的残余应力,并与模拟结果进行了对比。结果表明:两封口板发生焊后变形呈外凸状,最大变形量为5.732mm;压轮焊后起收弧位置和焊缝位置的残余应力大,应力峰值为416.40 MPa;随着距卷圆板自由边距离的增大,卷圆板直焊缝中心位置的残余应力先增大后减小再增大,残余应力测试值与模拟值较吻合,证明了模拟结果的准确性。     

温差法在焊接残余应力和变形控制中的应用

本文对各种温差法在控制焊接残余应力和焊接变形中的应用以及相关的数值模拟结果进行了综述 ,认为温差法和数值模拟技术相结合可以较为精确地控制焊接残余应力和变形 ,在解决焊接结构 (特别是压力容器 )的应力腐蚀和薄板的焊接挠曲变形等问题上可以发挥巨大作用。