金屬結構件組裝及焊接變形控製
技術應用
作者：於德華
摘要：金屬結構件主要包括框架式與箱形式兩種形式的構件。結構件的生產與組裝的質量都離不開焊接工藝與生產工藝的作用。文章主要分析了在金屬結構件組裝的過程中影響焊接應力與焊接變形的主要因素，並針對其因素相應提出矯正與控製的方法，從而改善金屬結構件的焊接變形。
關鍵詞：金屬結構件；構件組裝；焊接變形；變形控製
中圖分類號：TG404 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）15-0059-02
金屬結構件主要包括框架式與箱形式兩種形式的構件。金屬結構件在生產的過程中，通常都是用焊接的方法對零件進行定位的，然後將工件進行組裝，這就是生產組裝結構件。但是，金屬結構件在進行生產組裝的過程中，由於焊接中的焊接應力會導致金屬結構件焊接變形，從而對結構件的強度、穩定性、加工精度造成了嚴重的影響。另外，焊接變形還會導致焊接件的形狀、尺寸發生變形，在焊接完成之後還要對變形產品進行一係列的矯正工作，不僅嚴重影響工作的進度，還會導致新問題的出現。因此，隻有控製好焊接應力與變形，才能提高金屬結構件的整體質量。
1 結構件組裝
1.1 結構件下料
下料是產品在生產中組裝的基礎，下料的質量可以直接影響產品的質量。在生產過程中，金屬結構件的形狀多種多樣，而且組成底板、蓋板、側板等的尺寸普遍較大，因此，在下料的過程中，要嚴格把握好下料的尺寸，還要控製好下料的變形。
1.2 準確控製金屬結構的彎折
由於金屬結構件的蓋板比較長，如果要將兩端折彎，在折彎的過程中，就必須先確定好中間的長度，同時保證兩段的長度一樣。常用的折彎方法有火焰折彎法與油壓折彎法。火焰折彎時，由於火焰溫度較高，容易造成結構件變形，而且成本較高，勞動強度較大。現階段，技術人員更多使用油壓機折彎法，因此在進行折彎之前，必須先備好樣本與模具，提高折彎的精確性。
1.3 結構件組裝
在組裝結構件之前，必須先選擇好支持工作物，通過平台的使用，根據結構件的圖紙、工藝要求等，將兩側板的坡口進行切割，清除割渣，修磨側板，避免焊縫的質量受到影響，最後將產品的部件按照圖紙或工藝要求進行
組裝。
2 金屬結構件產生焊接應力與焊接變形的原因
2.1 金屬結構件焊接應力產生的原因
金屬結構件在進行焊接的過程中由於局部受到高溫的影響，以致焊接的溫度存在差異，導致了金屬結構件產生變形。另外，焊接過程中所產生的高溫也會引起結構件的體積發生變化，導致結構件的整體變形。
焊接應力可以劃分為縱向應力、橫向應力與厚度應力三種作用方向。縱向應力就是與焊縫長度方向呈平行狀態的應力，結構件進行焊接時，由於鋼板所受的溫度不均勻，導致鋼板出現不均勻的膨脹現象。在距離焊縫較近的一側屬於高溫區，主要受到熱壓力的影響，另一側則主要受到熱拉應力的影響，而距離焊縫最近的一段主要受壓應力的影響。此外，橫向應力是垂直在焊縫軸向線上的應力。
2.2 金屬結構件焊接變形產生的原因
金屬結構件變形可分為局部變形與整體變形。局部變形是指金屬結構件在焊接過程中焊接結構出現的部分變形，矯正比較容易。整體變形是指金屬結構件在焊接的過程中，由於焊縫出現收縮現象所引起整個結構的尺寸或形狀變形。一般情況下，在焊接時，是不允許出現整體變形的，嚴重影響了金屬結構的質量。
3 減少金屬結構件焊接應力和焊接變形的措施
3.1 設計合理的裝配、焊接順序
金屬結構件的裝配、焊接順利也會對金屬結構件焊接應力與焊接變形產生影響。焊接結構一樣的情況下，如果裝配與焊接的順序不一樣，導致的焊接變形也不一樣。因此，設計合理的裝配與焊接順序就要根據以下的原則
進行。
3.1.1 收縮量比較大的焊縫必須先焊，收縮量小的留在最後焊。因為先焊的收縮阻力會比較小，所以焊接應力也比較小。
3.1.2 選用對稱焊接的方法。通過對稱焊接可以減少焊接之後的再次變形情況。對稱焊接是可以同時對結構件施焊的，由於側導板比較長，一般在焊接時需要兩個人或兩個人以上對其焊接，隻有多人同時焊接，才可以對所焊的焊縫之間的溫度相互製約，避免了溫度的不均勻分布，有效控製結構的整體變形。