澳门新葡新京

欢迎来到太原鑫隆瑞电子科技有限公司官方网站!
服务热线:

17535146667

全球服务热线:400-180-6181

联系我们

服务热线:0351-6844828

澳门新葡新京 移动电话:17535146667

公司地址:太原市万柏林区上庄街王家庄村西

澳门新葡新京

分析地磅承载器焊接问题

来源: 时间:2019-09-17 14:53:54 次数:

这就是为什么我们在焊接U型梁结构的地磅承载器时,不能在焊接U型梁的同时将两端的封板焊牢,而是要按照一定的焊接工艺先将 U型梁与面板组合,待此部分冷却后,再将两端的封板和搭接头与其组合焊牢。

一、概述

近几年来地磅在检定和使用中出现“段差”较大的问题。这些问题主要表现是那些由多节结构组成的承载器,由于大家都模仿U型梁结构制造,特别是在焊接U型梁时采用连续不间断的方式,没有掌握正确的焊接工艺情况下,造成了加工内应力积聚,一旦释放就使承载器结构变形,从而影响到地磅的计量性能。

二、焊接残余应力与变形

钢结构在焊接过程中,在焊件上产生局部高温的不均匀温度场,高温部分的钢材膨胀受到邻近钢材的约束,从而在焊件内部引起较高的温度应力和变形,称为焊接应力和焊接变形。焊接应力较高的部位产生塑性变形,冷却后将残存于构件内部,因而将残存于构件内部的焊接应力和焊接变形称为焊接残余应力和焊接残余变形。

1.焊接残余应力

焊接残余应力是一种无载荷作用的内应力,因此会在构件内自相平衡。焊接残余应力包括纵向应力、横向应力和构件厚度方向的应力。

①纵向焊接残余应力

纵向焊接应力是指沿焊缝长度方向的应力。在施焊时,焊件上产生不均匀的温度场,焊缝附近的温度可高达1600℃以上,邻近区域则温度急剧降低。不均匀的温度场产生了不均匀的膨胀,焊缝附近高温处的钢材膨胀最大,温度较低区域膨胀较小。膨胀大的区域受到周围膨胀小的区域的限制,产生了热塑性压缩。焊缝冷却时,产生热塑性压缩的焊缝趋向于缩短,但受到两侧钢材限制而产生了纵向拉应力,两侧钢材因中间焊缝收缩而产生纵向压应力。

a纵向残余应力;b焊接残余变形;c横向残余应力(纵向收缩引起的);d横向残余应力(横向收缩引起的);e横向残余应力总和

②横向焊接残余应力

横向焊接残余应力是指垂直于焊缝长度方向且平行于构件表面的应力。以钢板焊接为例,横向焊接残余应力由两部分组成:一部分是焊缝纵向收缩,它除产生上述纵向应力外,还使两块钢板趋向于形成反方向的弯曲变形,但焊缝已将其连成整体,因此在两块板的中部产生横向拉应力,两端产生压应力;另一部分由于焊缝在施焊过程中冷却时间的不同,先焊的焊缝已经凝固,会阻止后焊焊缝在横向自由膨胀,使它发生横向压缩塑性变形。当先焊部分凝固后,中间焊缝部分逐渐冷却,后焊部分开始冷却。这三部分产生杠杆作用,使后焊部分收缩而受拉,先焊部分因杠杆作用也受拉,中间部分则受压。而产生横向焊接残余应力

③厚度方向焊接残余应力

厚度方向焊接残余应力是指垂直于焊缝长度方向且垂直于构件表面的应力。较厚钢板焊接时,焊缝厚度方向中部冷却比表面缓慢,形成中间焊缝受拉,四周受压的状态。

因此,焊缝除了纵向和横向应力之外,在厚度方向还存在焊接残余应力。

焊接残余应力是自相平衡的内应力,其拉应力合力与压应力合力相等。因此,对于没有严格应力集中的焊接构件,在静力载荷作用下,只要钢材具有一定的塑性变形能力,焊接残余应力不会影响构件的承载能力。

在焊接构件中均存在双向或三向残余应力,当形成同向应力,尤其是同向拉应力时由于塑性变形受到约束,使焊缝附近的材料变脆,裂纹容易产生和开展,因而降低了焊缝及其附近钢材的疲劳强度,尤其是在低温情况下,冷脆现象更明显。另一方面,最大焊接残余应力常达到或接近钢材的屈服点,这将促使疲劳裂纹更容易形成和扩展,从而降低了构件的疲劳强度。

2.焊接残余变形

在焊接过程中,焊件不均匀受热和不均匀冷却将产生焊接残余应力和焊接残余变形。

这就是为什么我们在焊接U型梁结构的地磅承载器时,不能在焊接U型梁的同时将两端的封板焊牢,而是要按照一定的焊接工艺先将 U型梁与面板组合,待此部分冷却后,再将两端的封板和搭接头与其组合焊牢。

因为焊接残余变形影响结构的尺寸精度和外观,并可能导致构件产生初弯曲、初扭曲以及初偏心等,从而构件受力时产生附加弯矩、扭矩和变形,引起其承载能力降低。

导致整个承载器发生扭曲,使承载器多块台板之间的搭接头不能平整连接,以致轻载车辆与重载车辆的误差变化较大,甚至于车辆离开承载器后示值也不能迅速回到零点。