大型钢箱梁焊接收缩变形及其控制

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大型钢箱梁焊接收缩变形及其控制近 年来
，
抗 风性 能优 越 的 扁 平 钢 箱 梁 作 为 大 跨
度 索 支 撑 结 构 悬 索 桥 和 斜 拉 桥 的 加 劲 梁 得 到 广
泛 应 用
。
从 制 造 角 度 来 看
，
钢 箱 梁 为 全 焊 板 系 结
构
，
即将 钢箱 梁 划分成 若 干 类 带 纵 横 加 劲 肋 的 板 单
元 构 件 在 工 厂 预 制
，
然 后 分 段 组 装 焊 接 成 箱 梁
，
现
场 逐 段 吊装 焊 接 成 整 体
。
基 于 这 - 制 造 架设 特点
，
对钢 箱 梁 的几何 精 度要求 极 高
。
而 几 何精度 主 要取
决于 焊接收缩变形 的控制
。
以南 京 长 江 二 桥 为 例
，
-
节 长 的标 准 梁 段
，
焊缝总长达 侧洲 余
，
共 有
多 种 类 型 焊接 接头
，
采 用 了 气 体 保 护 焊
、
埋
弧 自动 焊
、
手 工 弧 焊 等 多 种 焊 接 方 法
，
其 焊 接 变 形
控 制 是 非 常复 杂 的课题
。
本 文概要 介 绍 了各 种 条件
下 焊 接 变 形 的测 试结 果
，
通 过 统 计 分 析 建 立 了 经 验
公 式
，
并 提 出 了钢 箱 梁 组 焊 中 焊 接 变 形 的 系 统 控 制
焊接残余变形 的类型 及 影 响 因素
焊接残余 变形
钢 材 的焊接 通 常采 用 熔 化 焊 方 法
，
即 在 接 头 处
局 部 加 热
，
使被 焊 接 材 料 与添加的焊接材料熔化成液
态 金 属
，
形 成 熔池
，
随 后 冷 却 凝 固 成 固 态 金 属
，
使 原
来 分 开 的钢 材 焊 接 成整 体
。
由于 焊 接加 热
，
熔 合 线 以 外 的母 材 产 生 膨胀
，
接
着 冷 却
，
熔 池 金 属 和 熔 合 线 附 近 母 材 产 生 收 缩
，
因
加 热
、
冷 却 这 种 热 变 化 在 局 部 范 围 急 速 地 进 行
，
膨
胀 和 收 缩 变 形 均 受 到 约 束 而 产生 塑 性 变 形
。
这样
，
在 焊 接完成 并 冷却 至 常 温 后 该 塑 性 变 形 残 留 下 来
。
表 为 焊 接残余 变 形 的基 本 形 式
。
实 际 结 构 中
，
焊
接 残 余 变 形 呈 现 出 由这 些 基 本 形 式 组 合 的 复 杂 状