简介: 摘要:关于对焊接变形的讨论和改进研究对大型的焊接结构件的制造,如:轨道车辆转向架 ;钢、铝合金结构的车体等的制造具有十分重要的意义和价值。 关键词:焊接结构 ;焊接变形 ;分析原因 一、焊接结构件变形分类 焊接结构件变形的原因有很多,其中就包括母材的材质导致的变形、填充材料导致的变形、焊接方法不娴熟或者方法不正确导致的变形、焊接参数( WPS文件参数)导致的变形、焊接顺序不正确导致的变形还有冷却时间及焊接过程中是否有约束等问题导致的焊接结构件变形等原因,但是这些原因归根结底是由于焊接残余应力造成的,而焊接结构变形又可以分为以下几类二收缩变形—其包括垂直于焊缝方向引起的横向收缩和焊缝方向引起的纵向收缩 ;弯曲变形—这个包括由于横向收缩引起的弯曲变形和由于纵向收缩引起的弯曲变形 ;扭曲变形—构件绕自身轴线的扭曲 ;波浪边形—波浪变形时由于薄板焊接产生残余压缩应力使得构件出现因为压缩而形成的。 二、焊接变形的形成及将导致的后果 1.焊接热过程是一个十分复杂的问题,在实施焊接作业时,焊接工艺选择的合理性与否,可能导致工件整体受热不均匀问题突出,从而造成工件内部应力分布不均匀、工件变形严重,无法正常使用。 ( 1)焊接热过程的局部性或不均匀性。多数焊接过程都是进行局部加热的,只有在热源直接作用下的区域受到加热,有热量输入,其他区域则存在热量损耗。受热区域金属熔化,形成焊接熔池,这种局部加热正是引起焊接残余应力和焊接变形的根源。 ( 2)焊接热过程的瞬时性。由于在金属材料中热量的传播速度很快,焊接时必须利用高度集中的热源。这种热源可以在极短的时间内将大量的热量由热源传递给工件,这就造成了焊接热过程的时变性和非稳态特性。 ( 3)焊接热源的相对运动。由于焊接热源相对于工件的位置不断发生变化,这就造成了焊接热源的不稳定性。 2.工件在没有外力作用的条件下,存在平衡于物体内部的内应力。在进行焊接作业的工件上,工件受热后会膨胀,冷却后会收缩,温度的变化使工件产生变形,克服这种变形产生了平衡于工件的热应力,这种热应力是由于工件不均匀加热引起的。在沿着焊缝方向上产生残余应力称为纵向应力 ;在垂直于焊缝方向产生的残余应力称之为横向应力,对进行施焊的工件而言残余应力的存在对焊接工件产生的影响是多方面的,其中不乏负面的影响。 ( 1)内应力对静载荷的影响。在 .般焊接构件中,焊接区的纵向拉伸残余应力峰值较高,对卜某些材半期来说,可以接近材料的屈服强度。当外载工作应力与其方向一致而相互叠加时,这一区域会发生塑性变形,并因而 l缝失了继续承受外载的能力,减小了构件的有效承载面积。 ( 2)内应力对刚度的影响。如果构件中存在与外载荷力 .向一致的内应力,并巨内应力的值为材料的屈服强度,则在外载荷作用下的刚度要降低,并且卸载后构件的变形不能完全恢复。在实际生产中,横向焊缝和火焰校正都有可能在相当大的截面上产生较大的拉应力。 ( 3)内应力对杆件压稳定性的影响。由于焊接残余应力在构件内部平衡,因此构件截面上同时存在压应力和拉应力,压应力和拉应力分布在不同区域。当构件承受压力外载荷时,外加压力和压缩内应力叠加,将使压应力区内的金属首先达到屈服强度,屈服区内的应力不在增加,则使该区丧失了进一步承受外载荷的能力。 三、焊接结构件变形的预防措施和手段 以 CRH3型及 CRH5型动车组转向架焊接构架为例,来提出本文研究的焊接结构件变形的预防措施和手段主要有以下方面。 1.完善和改进焊接的结构是其中一方面。如果想要控制和预防焊接结构件的变形,首当其冲就得在设计方面下功夫,前提设计好合理的结构,只有把设计做好了,才能为下面的步骤打好基础。做好设计的具体措施有:选择合理的焊缝形式和大小合适的尺寸 ;若是遇到不必要的焊缝要尽量减少 ;为了避免焊缝太集中就必须合理安排焊缝的位置。 2.刚性固定法的使用。一般说来,刚性大的结构件经过焊接后发生变形的可能都会比较小,而刚性比较小的结构件经过焊接后可能会产生大的变形那么对待这种容易变形的结构件就得采用专用的夹具、支撑杆、胎具或点固在工作台上来提高它的刚性,以此来减小变形情况的发生,这种方法在实践中比防止角变形和波浪变形更加有效,但必须指出的是,工人在工件焊接后,得等焊接后工件温度下降到室内温度后,才能拿开固件,否则就容易出现事故。 3.收缩变形余量的预留。根据焊接收缩理论,得出计算值件诌形梁四周施焊收缩量 2mm/m,其他结构依此类推和经验值渗数的统计时根据同一部件数个产品焊接后或类比以往相似结构来统计参数,收缩余量是在工件下料及加工时预先考虑的问题,这是为了便于达到焊接工件所要求的形状、尺寸等,在焊缝收缩的方向上预先留出收缩量,保证焊接后的构件满足要求的尺寸。 4.反变形法的使用。理论计算值和经验可以预先估计出结构焊件变形的大小和方向,以保证在焊接装配时能给予一个方向相反大小也相等的人为的变形,焊接的不对称会导致收缩变成角变形,那么就可以在装配时加上一个与变形相反的角度,这样就使得焊接后的变形与反变形相互抵消,那么工件也就满足要求的尺寸。 四、如何纠正焊接变形 焊件变形不仅对于工作人员有很大影响,而且对整个工作的进行都会产生不利的反应,而若能将变形纠正过来,将会使得工作得以顺利地进行,纠正焊接变形的方法主要有 2种——机械纠正和火焰加热纠正,他们实质上都是使得焊接结构件产生新的变形来抵消焊接变形。 1.机芯纠正方法。给构件施加来自外部的机械力,使得构件产生与原来的焊接变形的方向相反的塑性变形,以便于能够抵消焊接变形,这样的方法叫做机械纠正。而来自外部机械力的施加则可以通过锤击、压力机及碾压等方法来实现,但这种方法只适合刚性较小且不太厚的板结构。 2.火焰加热的纠正方法。利用火焰加热时产生的局部压缩塑性变形使得构件较长的部分在冷却过后缩短以抵消变形,这种方法叫火焰加热纠正,不过这种方法一般主要适用于各种低碳钢和大部分的低合金结构钢,却不适用于有晶间腐蚀倾向的不锈钢和淬硬倾向较大的钢,工作人员在进行火焰加热过程中,也可以同时施加机械力,这样可以有效地提高矫正效果,构件的结构特点和焊接变形的实际情况决定了是选择点状加熱、线状加热还是三角形加热等方式。 五、结语 作为机械制造中的加工工艺,焊接的地位不断十分重要,而且它的价值意义也是十分巨大的,现实中由于焊接应力导致的焊接变形等,则导致每年近千万元的损失,这也是在机械制造中不可避免却又不得不避免的一个重大问题,因此,研究并探讨出防止焊接结构件变形的预防措施具有很重要的价值和意义。 参考文献: [1]熊大胜 .减少大型焊接结构件变形的措施 [J].金属加工(热加工), 2010( 2): 20. [2]罗满香 .焊接变形工艺校正方法的研究 [J].科技创新导报, 2010( 18): 44. [3]彭尚 .一种矫正钢模焊接弯曲变形的新工艺 [J].铁道建筑技术, 2003( 4): 32.
简介:摘要:相比于压力容器的制造,钢结构的制作门槛相对较低,制造厂家中有不少规模小的工厂,这些企业对于工作安全和报检制度执行不到位是最突出的两个问题。安全涉及人身安危;报检制度关系着质量体系的执行,有助于提升一次合格率,且能有效减少最终检验的工作量。随着我们国家对高质量发展的要求,对安全要求愈发严格,因此在驻厂监督检查时发现有忽视安全情况的可能时,需要注意执行如下事项: (1)在项目开始时,进行安全交底,向厂方反馈明显的安全隐患问题,督促整改; (2)当在车间进行工作时,需多注意周边环境,对于厂家难以一时整改的安全隐患要牢记,注意安全距离和安全防护,保护自己不受伤害,尽量保护他人不被伤害。对于报检制度,也应在项目开始时交底,要求三级报检 (即班组报检、车间检验报检、通知驻厂第三方检验或者业主代表报检 ),未报检不检查,当发现较多不合格项目不检查,要求整改并先自检; (3)按需求召开协调会,通报情况,反复提出强调要求。
简介: 摘要:近年来我国整体建筑发展水平的提升,建筑工程结构检测技术也得到了显著发展,作为一项对建筑工程稳定性进行提升的关键技术,怎样在建筑工程发展中对其进行技术优化和发展也逐渐成为了建筑企业工作中研究的重点问题。在建筑工程中,任何一个项目的开展都需要对质量控制进行完善,从施工建设准备、材料、施工到工程验收,都需要做到层层分析,合理监控。因此,加强对结构检测的研究,对提高我国建筑工程质量具有非常重要的意义。 关键词:建筑工程 ;结构检测 1 前言 传统的建筑工程检测中,主要是把关注点放在了建筑材料本身,降低了对于建筑工程的内在结果对于建筑工程本身的影响以及相关参数和衡量和匹配度等的重视程度。建筑工程借助科学技术革新的依托和影响,检测技术的种类不断增加,越来越能和复杂的建筑工程技术相匹配,从而能够真正起到安全检测的作用,指导建筑工程的发展进步。 2 建筑工程结构检测特点 建设工程往往用到检测具体包括:桩基动测、雷达法、红外线以及回弹法等一系列 ;非破损与微破损的检测比较正好相反,必须轻度来破坏检测的结构,然后才进行取样,来估计已完成检测的目标值,微破损的检测好处在能够来检测单个建筑工程局部以及其单个结构,物力人力都可以减少,然而它的不足也非常明显:( 1)轻度破坏原有的物理结构 ;( 2)工程检测结果仅能对局部所适应,全面的检测要加强,这必须对此检测方法多角度的实施 ;( 3)选择微破损的检测样本不能过多。它检测的精确性与非破损的检测相比通常更低,微破损的检测措施具体有用钻芯法对混凝土强度进行检测,与运用拉拔法对混凝土强度检测 ;结构性的试验以及破坏性检测,是必须在原建筑之上也可以直接对其取用,进行有关的试验,对其操作的过程不排除会破坏原有的建筑物结构,也能够不对其破坏做小程度的综合试验,依靠试验的结果掌握建筑项目综合的性能,来对检测的期望参数进行判断,结构性的试验以及破坏性检测与以上两种检测相比较优缺点参半。 3 建筑结构检测技术 3.1 混凝土结构的检测 在建筑工程结构的检测中,混凝土往往作为建筑的承重也荷重的部分,因此混凝土的检测可谓是工作的重中之重。在检测中一般采用以下三種手段:其一,钻芯法。这种方法就地取样,从混凝土结构中得到检测样品进行参数的分析。这种方法虽然因其对建筑结构本身造成损伤而广受诟病,但对于结构检测来说不失为一种直观的手段。只要科学的选点取样,避免对关键结构的破坏就能顺利开展。第二,超声波法。利用声波传播速度的原理,对混凝土的内部结构进行检测。由于混凝土的成分十分复杂,在建设时偶尔会发生内部空隙过大造成的质量问题,超声波通过波速的检测清楚的将问题反应出来。第三,则是回弹法。这种方法的使用最为广泛和简单,利用表面强度来推测结构的整体强度。 3.2 砌体结构的检测 砌体建筑检测的方法就更为丰富了,经常采用的有回弹法、推出法、扁顶法等,根据它们的施工特点又可以将他们归为两个大类,直接检测和间接检测。直接检测是用来检测砌体的抗压能力,它能直接地展现出被测建筑结构所使用的建筑材料的质量,还能检测出它的结构是否牢固。但是这种检测方法实施起来很困难,工程量大,并且会损坏建筑物。间接法具体来讲,就是工作人员收集建筑物的砂浆,并对其检测,这种类型的方法,操作比较简单,对技术的要求也较低,不会损坏建筑结构。 3.3 钢筋结构检测技术 钢筋结构尽管在建筑工程施工中占据的比例没有上面的两种结构大,但是钢筋结构也是建筑结构中不可或缺的一种建筑结构,钢筋结构检测其中包含重工业,运输业。化工等钢筋结构检测,从力学、材料等方面出发,看刚进的衔接是不是完整,结构是不是稳定,内部是不是存在缺陷等,对相关的刚性能还有参数进行分析和选择,对钢结构是不是能够造成影响进行分析,也是钢筋结构需要检测的内容。钢筋检测的方法包含渗透法,超声波法,射线法等。 3.4 钢结构检测 目前对于钢结构的检测技术分为以下几种方式,接口的稳定性以及形变的程度,是否具有防火涂层还有钢结构的尺寸规模是否符合系数的需要。目前钢结构的检测技术不断革新,样式也在不断地拓宽,对于超声波的相关利用,通过射线进行检测,把钢结构的相关的参数通过检测的形式直观地展现出来,但是由于钢结构的本身优点在我国刚刚被挖掘出来,所以应用的时间还不算很长,所以对于检测技术的发展还有很多需要探索的地方,有很大的进步空间。 4 建筑工程结构检测质量控制 4.1 建立健全检测质量管理机制 保障建筑工程结构检测的有效性,是建立科学合理的监测质量管理机制的重要前提。应从以下方面进行实际检测,从而保证监测结果的合理性和可靠性。首先,检测质量管理机制要制定严格、高效的规范章程,促使组织机构,从项目部及项目经理、技术部及技术总监、施工单位及施工经理、监理部等各组织部门都应监督管理每一项的操作步骤,要将项目的质量责任准确落实到每一个人。还要建立完善的纠错问责机制,具体要追究到某个部门、某个员工、甚至哪道工序和环节发生的质量问题,并要确实保证依照法律或章程规定追究具体负责人和相关领导。以此将责任层层落实追究到个人,由此促进监测质量管理机制的完善。 4.2 最大限度的减小检测误差 建筑工程结构检测中难以避免的问题就是各种各样的测量误差。再先进的检测仪器和设备也无法百分百的保证检测结果的准确性,所以在真实的检测中允许存在合理范围的误差。因检测结果存在着误差,这将使建筑质量存在问题的可能性随时会发生。其诱发原因可以分为两种:( 1)检测建筑工程部件的仪器、设备的准确性差或质量存在问题,导致检测结果有误 ;( 2)检测人员工作注意力分散,操作出现失误导致检测的结果出现偏差。为解决误差带来的问题,降低误差带来的建筑工程不合格率,应当从检测人员的专业素质和检测仪器、设备双管齐下。 结束语: 综上所述,建筑工程结构检测是保障建筑物使用安全的重要工作内容之一。建筑科学的基础是建筑工程结构的试验测试,通过不断地试验测试才能深化和发展结构理论,满足不断苛刻的建筑结构工程质量需求。在现有建筑物的可靠性鉴定中,应明确其目标使用期和前提条件,着眼于建筑物和环境未来可能的变化,以现行标准规范为评定的基准,并赋予评定标准以一定对弹性,采用基于性能分析、状态评估或荷载试验的方法评定建筑物的可靠度水平。 参考文献: [1]倪海军 .建筑工程结构检测技术研究分析 [J].江西建材, 2017. [2]宁迎福 .关于建筑结构检测与加固施工技术的探讨 [J].绿色环保建材, 2017. [3]陈浩 .建筑工程结构检测技术的发展趋势 [J].建材与装饰, 2017. [4]王孙梦 .既有民用建筑结构检测及安全性评定研究 [D].西安建筑科技大学, 2016.