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1縱向收縮變形

工件在熱源作用下產(chǎn)生沿焊縫長(zhǎng)度方向的縱向膨脹，此膨脹受外部拘束而被限制即產(chǎn)生縱向壓縮塑性變形，在冷卻過(guò)程中該塑性不能完全回復(fù)而產(chǎn)生縱向收縮變形。在實(shí)際施工中，由于縱向長(zhǎng)焊縫主要是面板對(duì)接縫和貼角縫；下游面為空格結(jié)構(gòu)，縱向焊縫較少，因此縱向收縮變形可不考慮。

2橫向收縮變形及角變形工件

在熱源作用下產(chǎn)生垂直于焊縫方向的橫向膨脹，此膨脹受外部拘束而被限制即產(chǎn)生橫向壓縮塑性變形，在冷卻過(guò)程中該塑性不能完全回復(fù)而產(chǎn)生橫向收縮變形。低合金鋼對(duì)接、角焊縫每米引起的橫向收縮量△B為：對(duì)接焊△B=1.2×10.5qv／δ；角焊縫衄=1.2×10.5qv／δ；其中δ為厚板。通過(guò)計(jì)算沿高度方向每條焊縫平均收縮2.0mm，因人字門板厚及結(jié)構(gòu)的變化，在實(shí)際施工中焊縫收縮量為1.8～2.3mm。由于焊縫橫向收縮力大小及力到門體慣性中心距的不同，產(chǎn)生的力偶大小也不同。這勢(shì)必使門體向上游方向傾斜。通過(guò)理論公式初步計(jì)算出每米傾斜大小△A及方向：每米向上游傾斜0.3～0.6mm間。對(duì)于角變形的控制：為考慮到門體厚度、剛度大，加之通過(guò)合理的安排焊接順序，因此沒(méi)有預(yù)留焊接反變形。對(duì)出現(xiàn)稍向上游傾斜時(shí)，可在下一節(jié)門拼裝中將面板不進(jìn)行定位焊，只用“馬尖”壓緊，使上游面處于較自由的狀態(tài)。這樣焊接后翼緣時(shí)可使門體每米可向下游傾斜1.5mm左右，相當(dāng)于預(yù)留了焊接反變形。

3焊接監(jiān)控焊接時(shí)監(jiān)測(cè)門體的傾斜方向及大小，就要選好基準(zhǔn)點(diǎn)。

并始終以這一基準(zhǔn)點(diǎn)為測(cè)量依據(jù)。根據(jù)門體制作時(shí)由3個(gè)單元（兩柱及中間部位）組成，在施工中通過(guò)懸掛3條重錘的方法進(jìn)行測(cè)量：兩端柱中心各掛一重錘，面板半寬方向掛重錘。每一個(gè)焊接流程結(jié)果，待焊縫冷卻后進(jìn)行測(cè)量，并與拼裝及上程的測(cè)量結(jié)果作比較，若變形較大則適時(shí)調(diào)整工序。但焊縫未冷卻或加熱時(shí)，測(cè)量的結(jié)果往往與實(shí)際相反，不能以此測(cè)量數(shù)據(jù)作依據(jù)，誤導(dǎo)后續(xù)焊接順序及工位安排。

4焊接殘余應(yīng)力及熱處理低合金鋼冷裂敏感性較大，拘束強(qiáng)度也較大，致使焊后應(yīng)力較大。

特別是板厚δ≥32mm主要是端板，推力隔板和端柱后翼板，要求在焊前預(yù)熱、焊層加熱、焊后熱處理工藝措施。熱處理采用的設(shè)備為溫控柜帶遠(yuǎn)紅外履帶加熱板進(jìn)行加熱，使用熱電偶測(cè)溫儀及紅外線測(cè)溫槍測(cè)控溫度。消應(yīng)為局部處理，而且熱處理必然對(duì)門葉焊接變形控制產(chǎn)生影響，同時(shí)溫度附加應(yīng)力與原焊接殘余應(yīng)力疊加也會(huì)使整體應(yīng)力分布變得復(fù)雜?？紤]到各種因素的影響，熱處理采用以下兩種方案：

4.1將熱處理分兩步進(jìn)行，在端板對(duì)接縫及推力隔板與主梁腹板組合焊縫焊接完成后先進(jìn)行消應(yīng)，然后再焊接剩余焊縫，最后進(jìn)行其它需消應(yīng)焊縫的熱處理。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是可以有效避免消應(yīng)過(guò)程中附加溫度應(yīng)力的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移，缺點(diǎn)是施工環(huán)節(jié)多，對(duì)焊接變形影響較大。

4.2在門體全部焊接完成后按熱處理曲線進(jìn)行熱處理，這種方案的優(yōu)點(diǎn)是施工安排較為簡(jiǎn)單，對(duì)焊接變形影響較小，缺點(diǎn)是由于局部消應(yīng)時(shí)門葉處于拘束狀態(tài)，消應(yīng)效果不好，對(duì)不需消應(yīng)的焊縫也會(huì)產(chǎn)生附加的溫度應(yīng)力。門體除端板，推力隔板和端柱后翼板等部位外均采用這種消應(yīng)方法。