Nel servizio unico di saldatura delle strutture in acciaio, come controllare la deformazione della saldatura e lo stress residuo?
Nel servizio unico di saldatura di strutture in acciaio , il controllo della deformazione della saldatura e dello stress residuo è l'elemento fondamentale per garantire la qualità del prodotto, che influisce direttamente sulla precisione dimensionale, sulla capacità portante e sulla durata della struttura. Ciò richiede il controllo completo del processo, dall'ottimizzazione della progettazione, al controllo del processo, ai mezzi tecnici fino all'ispezione della qualità, combinato con attrezzature avanzate ed esperienza professionale per ottenere una gestione accurata del processo di saldatura.
1. Controllo del codice sorgente in fase di progettazione
Il collegamento di progettazione è la prima linea di difesa per prevenire la deformazione della saldatura e le tensioni residue. La progettazione strutturale scientifica può ridurre sostanzialmente il verificarsi di difetti di saldatura.
Disposizione strutturale ragionevole: durante la progettazione dei disegni, evitare un'eccessiva concentrazione o intersezione delle saldature e cercare di utilizzare strutture simmetriche per distribuire uniformemente il calore della saldatura. Ad esempio, per le strutture in acciaio di apparecchiature di grandi dimensioni, i componenti complessi possono essere scomposti in piccole unità e la deformazione complessiva può essere ridotta mediante saldatura passo dopo passo. Jiaxing Dingshi Machinery Manufacturing Co., Ltd dispone di 20 progettisti tecnici di fabbrica professionisti con forti capacità di conversione dei disegni. Possono combinare le esigenze del cliente nella fase di progettazione, ottimizzare il layout delle saldature e ridurre i rischi di deformazione fin dall'origine.
Ottimizzare la forma e le dimensioni della saldatura: selezionare la forma di saldatura appropriata (ad esempio saldatura d'angolo, saldatura di testa) e controllare le dimensioni della saldatura. Con la premessa di soddisfare i requisiti di resistenza, evitare saldature spesse non necessarie, poiché maggiore è il riempimento del metallo di saldatura, maggiore è il calore e lo stress generati durante la saldatura e più grave è la deformazione. Il team tecnico calcolerà accuratamente i parametri di saldatura in base alle proprietà del materiale e alle condizioni di stress per bilanciare la resistenza e il controllo della deformazione.
Riservare la quantità di deformazione inversa: secondo l'esperienza o l'analisi di simulazione, la quantità di deformazione nella direzione opposta è preimpostata durante la lavorazione del componente per compensare la deformazione dopo la saldatura. Ad esempio, per la deformazione da flessione che può verificarsi dopo la saldatura, il componente viene pre-piegato nella direzione opposta con un certo angolo durante la fase di taglio o piegatura per garantire che la dimensione soddisfi i requisiti dopo la saldatura.
2. Selezione e pretrattamento del materiale
Le caratteristiche del materiale e la qualità del pretrattamento influiscono direttamente sulla distribuzione delle tensioni e sul grado di deformazione durante la saldatura.
Selezionare materiali a bassa sollecitazione: dare la priorità agli acciai con buone prestazioni di saldatura, come l'acciaio a basso tenore di carbonio o l'acciaio a bassa lega. Questi materiali hanno una piccola zona alterata dal calore di saldatura e una bassa tendenza all'indurimento, che può ridurre la generazione di stress di saldatura. Nel processo di selezione dei materiali, forniamo raccomandazioni professionali sui materiali in base alle esigenze del cliente e alle caratteristiche del progetto per garantire l'adattabilità dei materiali.
Pretrattamento rigoroso del materiale: prima della saldatura, l'acciaio viene livellato, arrugginito e disteso. Ad esempio, le incrostazioni di ossido e la ruggine sulla superficie dell'acciaio vengono rimosse mediante una granigliatrice per garantire la qualità della saldatura; per lamiere spesse o materiali con tensioni interne durante la laminazione, è possibile eseguire la ricottura per eliminare le tensioni interne ed evitare la deformazione causata dalla sovrapposizione delle tensioni durante la saldatura.
3. Controllo preciso dei parametri del processo di saldatura
I parametri di processo nel processo di saldatura sono la chiave per controllare la deformazione e lo stress e devono essere impostati con precisione in base al materiale, alle dimensioni del componente e alla forma della saldatura.
Selezione della fonte di calore e controllo dell'energia: diversi metodi di saldatura (come la saldatura ad arco, la saldatura ad arco sommerso e la saldatura laser) generano diverse concentrazioni di calore ed energia in ingresso. Per lamiere sottili o componenti facilmente deformabili è possibile utilizzare la saldatura laser per ridurre la zona termicamente interessata concentrando la fonte di calore; Per la saldatura di lamiere spesse, la saldatura multistrato e multipassaggio viene utilizzata per controllare l'apporto di calore di ciascuno strato di saldatura per evitare deformazioni causate da un eccessivo riscaldamento singolo.
Ottimizzazione della sequenza di saldatura: una sequenza di saldatura ragionevole può disperdere efficacemente lo stress e ridurre la deformazione. Ad esempio, per le strutture simmetriche, il metodo di saldatura simmetrica viene utilizzato per saldare alternativamente dal centro verso entrambi i lati per bilanciare le forze su entrambi i lati del componente; per i componenti complessi, le saldature con ritiro elevato vengono saldate prima, quindi le saldature con ritiro ridotto vengono saldate per rilasciare gradualmente lo stress. Jiaxing Dingshi Machinery Manufacturing Co., Ltd dispone di 60 saldatori certificati, di cui 6 team leader hanno più di 8 anni di esperienza e possono formulare la sequenza di saldatura ottimale in base alle caratteristiche dei componenti per garantire la standardizzazione dell'esecuzione del processo.
Adattare la velocità di saldatura alla corrente e alla tensione: una velocità di saldatura troppo elevata porterà ad una penetrazione insufficiente, mentre una velocità di saldatura troppo lenta aumenterà l'apporto di calore; Una corrente e una tensione troppo elevate causeranno facilmente spruzzi e bruciature, mentre una corrente e una tensione troppo basse renderanno instabile la saldatura. Il team tecnico determinerà i parametri migliori attraverso la saldatura di prova e i saldatori li implementeranno rigorosamente nella saldatura effettiva, utilizzando il sistema di controllo digitale dell'attrezzatura di saldatura per ottenere un output stabile dei parametri.
4. Uso ragionevole degli impianti
L'attrezzatura è un importante mezzo ausiliario per controllare la deformazione della saldatura. Limita la deformazione libera durante la saldatura fissando forzatamente la posizione del componente.
Metodo di fissaggio rigido: utilizzare un dispositivo, un morsetto o un supporto rigido per fissare saldamente il componente durante la saldatura e rimuoverlo una volta completata la saldatura e raffreddata a una determinata temperatura. Questo metodo è adatto per piastre sottili o componenti con scarsa rigidità e può controllare efficacemente la deformazione angolare e la deformazione da flessione. Jiaxing Dingshi Machinery Manufacturing Co., Ltd dispone di 25 gru e un ampio spazio di produzione per soddisfare le esigenze di montaggio di attrezzature di componenti di grandi dimensioni e garantire la stabilità dell'installazione delle attrezzature.
Design speciale della maschera: per la struttura in acciaio di apparecchiature personalizzate non standard, una maschera speciale è progettata per posizionare accuratamente il componente in base alla forma per garantire che la posizione relativa di ciascuna parte rimanga invariata durante la saldatura. Ad esempio, per i componenti del telaio, viene utilizzata una maschera composta da perni di posizionamento e deflettori per garantire la verticalità e la precisione della spaziatura di ciascuna asta.
5. Trattamento di distensione e correzione delle tensioni post-saldatura
Anche se vengono adottate misure di controllo durante il processo di saldatura, potrebbero comunque essere presenti tensioni residue e leggere deformazioni, che devono essere ulteriormente eliminate e corrette attraverso il trattamento post-saldatura.
Metodo di trattamento termico: eseguire un trattamento termico totale o parziale (come la ricottura) sui componenti saldati, riscaldare i componenti a una determinata temperatura (solitamente 600-650 ℃), mantenerli caldi per un periodo di tempo e quindi raffreddarli lentamente per rilasciare lo stress all'interno del materiale. La sala di stagionatura (70 mq) può essere utilizzata per il trattamento termico di piccoli componenti. Per componenti di grandi dimensioni, è possibile utilizzare il riscaldamento a fiamma locale per eliminare lo stress locale controllando la temperatura e la portata del riscaldamento.
Metodo di correzione meccanica: per piccole deformazioni causate dalla saldatura, per la correzione viene utilizzata la forza meccanica. Ad esempio, viene utilizzata una macchina piegatrice per piegare all'indietro i componenti piegati e deformati, oppure viene utilizzato un dispositivo di livellamento per livellare la lamiera sottile. I suoi centri di lavoro a portale da 4 e 6 metri possono anche assistere nella correzione meccanica ad alta precisione per garantire che le dimensioni del componente soddisfino lo standard.
Trattamento di invecchiamento per vibrazione: la vibrazione periodica viene applicata ai componenti tramite apparecchiature di vibrazione per rilasciare gradualmente lo stress interno, adatto per strutture grandi o complesse. Questo metodo ha un basso consumo energetico, un'elevata efficienza e non causerà danni termici ai componenti. Il metodo di trattamento di invecchiamento appropriato può essere selezionato in base alle caratteristiche dei componenti.
6. Controllo qualità e ottimizzazione del feedback
Attraverso un rigoroso controllo di qualità, i problemi di deformazione e stress vengono scoperti in tempo e riportati ai collegamenti precedenti per un'ottimizzazione continua.
Rilevamento della deformazione: una volta completata la saldatura, vengono utilizzate apparecchiature ad alta precisione come misuratori di diametro laser e stazioni totali per misurare la deviazione dimensionale dei componenti per determinare se rientra nell'intervallo consentito. Per i componenti fuori tolleranza, viene analizzata la causa della deformazione e viene eseguita la correzione secondaria.
Rilevamento dello stress: la tecnologia dei test non distruttivi (come l'analizzatore di stress a raggi X) viene utilizzata per rilevare la distribuzione dello stress residuo all'interno del componente per valutare se il livello di stress soddisfa i requisiti di progettazione. Se la concentrazione dello stress è grave, è necessario un trattamento secondario di riduzione dello stress.
Meccanismo di miglioramento continuo: attraverso la certificazione del sistema di gestione della qualità, è stato istituito un sistema completo di tracciabilità della qualità per archiviare i dati di deformazione e i parametri di processo di ciascuna saldatura. Il team tecnico analizza e riassume regolarmente, ottimizza il piano di processo e migliora continuamente la capacità di controllo della deformazione.
