低溫作業(yè)條件下超厚鋼板的焊接技術研究.pdf

1、隨著經濟建設快速發(fā)展和城市化進程的加快，超高層鋼結構建筑及大跨度鋼結構建筑大量涌現，厚鋼板和超厚鋼板得到了大量的使用。厚鋼板連接焊縫的可焊程度、焊接參數、焊接應力和焊接變形等易受現場條件、焊接環(huán)境與焊接位置影響，存在較多不確定因素。其中，現場環(huán)境是影響焊接質量的一個重要因素。特別是在低溫環(huán)境下，超厚鋼板的焊縫質量更易受到影響。因此，對低溫作業(yè)條件下超厚鋼板的焊接技術研究具有重要的工程意義。
　　本文以中鐵青島中心工程為背景，對低溫

2、作業(yè)下的超厚鋼板的焊接技術進行了研究，在焊接方案比較的基礎上，在ANSYS中建立這15個模型，環(huán)境溫度分別為-20℃、20℃、200℃，焊縫分一層、二層、三層、四層、六層施焊，采用生死單元和熱-結構耦合技術對焊接溫度場、殘余應力進行了模擬分析，主要內容如下：
　　(1)針對低溫作業(yè)條件下超厚鋼板的焊接施工，探討了特定條件下焊條的類型選取、及其焊接施工工藝等因素。
　　(2)利用大型有限元程序ANSYS對焊接溫度場和殘余應力進

3、行了分析。研究了不同的初始溫度以及多道焊縫條件下對構件溫度場及焊接殘余應力的影響。在高溫焊接的過程中，熱源的移動及其后的快速降溫，使得焊縫的附近區(qū)域產生了殘余應力。根據焊接施工過程的特點，采用ANSYS中生死單元和熱-結構耦合技術，對焊縫過程進行數值分析。
　　(3)在有限元分析的基礎上，得到對低溫作業(yè)條件超厚鋼板的焊接，優(yōu)先采用電預熱，多層多道焊接的施工方法。電源加熱與火焰加熱相比，預熱區(qū)域受熱相對均勻，能有效的防止了局部受熱造