Funzioni del trattamento termico post-saldatura e precauzioni di costruzione per i bulloni della struttura in acciaio

Durante la saldatura dibulloni della struttura in acciaio, il riscaldamento e il raffreddamento non uniformi, insieme ai vincoli strutturali interni e alle restrizioni di assemblaggio esterno, comporteranno stress di saldatura residui all'interno dei componenti dopo la saldatura. Lo stress residuo della saldatura riduce la capacità portante effettiva dei giunti saldati e provoca la deformazione plastica. Uno stress residuo eccessivo può ulteriormente portare alla deformazione dei componenti, alla fessurazione e persino al danno strutturale, compromettendo seriamente la sicurezza e la stabilità delle strutture in acciaio.

1. Funzioni del trattamento termico di rimozione dell'idrogeno post-saldatura

La rimozione dell'idrogeno post-saldatura è un processo di trattamento termico a bassa temperatura, che deve essere eseguito prima che la temperatura di saldatura scenda sotto i 100 gradi. I parametri di processo standard sono una temperatura di riscaldamento compresa tra 200 gradi e 350 gradi e un tempo di mantenimento da 2 a 6 ore. Questo processo accelera la fuga dell'idrogeno libero dalle zone di saldatura e alterate dal calore, prevenendo efficacemente cricche fredde e ritardate nelle saldature di acciaio bassolegato e migliorando notevolmente la stabilità dei giunti saldati.

2. Funzioni del trattamento termico di distensione post-saldatura

Il trattamento termico di distensione riduce il carico di snervamento dell'acciaio ad alta temperatura in modo da rilasciare e omogeneizzare lo stress di saldatura residuo, fungendo da processo post-saldatura essenziale per la fabbricazione della struttura in acciaio. Comprende principalmente due metodi: rinvenimento generale ad alta temperatura e rinvenimento locale ad alta temperatura.

Rinvenimento complessivo ad alta temperatura: l'intero componente saldato viene posto in un forno di riscaldamento, riscaldato gradualmente alla temperatura specificata, mantenuto a temperatura costante e quindi raffreddato nel forno o nell'aria ambiente. Questo metodo può eliminare dall'80% al 90% dello stress residuo di saldatura, ottenendo un eccellente effetto di distensione.

Rinvenimento locale ad alta temperatura: solo il cordone di saldatura e le aree adiacenti interessate dal calore vengono riscaldati localmente e quindi raffreddati lentamente. Riduce i picchi di stress locali e riequilibra la distribuzione dello stress, ottenendo un sollievo parziale dallo stress. Questo metodo è adatto per componenti strutturali in acciaio di grandi dimensioni che non possono essere posizionati integralmente nei forni di riscaldamento.

3. Miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati mediante trattamento termico

Dopo la saldatura di alcuni acciai legati, si formano facilmente microstrutture indurite nelle saldature e nelle zone interessate dal calore, con conseguente ridotta plasticità, tenacità e proprietà meccaniche degradate dei giunti. Inoltre, l'effetto combinato dello stress residuo e dell'infragilimento da idrogeno può causare gravi danni ai giunti saldati induriti. Il trattamento termico post-saldatura standardizzato ottimizza la struttura metallografica e affina la grana delle saldature, migliorando significativamente la plasticità, la tenacità e le proprietà meccaniche complete dei giunti saldati e garantendo la resistenza della connessione e la stabilità di servizio a lungo termine delle strutture in acciaio.

4. Classificazione dei bulloni per strutture in acciaio ad alta resistenza

Bulloni della struttura in acciaio ad alta resistenza si dividono principalmente in due categorie: bulloni ad alta resistenza con esagono grande e bulloni ad alta resistenza a torsione a taglio. I bulloni esagonali grandi ad alta resistenza sono dispositivi di fissaggio filettati convenzionali ad alta resistenza. I bulloni ad alta resistenza con torsione a taglio sono ottimizzati e migliorati sulla base di bulloni esagonali di grandi dimensioni, caratterizzati da una migliore adattabilità costruttiva, un controllo accurato del precarico e errori di costruzione manuale ridotti al minimo.

5. Specifiche costruttive e precauzioni per i bulloni delle strutture in acciaio

Il serraggio dei bulloni della struttura in acciaio ad alta resistenza deve seguire la procedura standard in due fasi di serraggio preliminare e serraggio finale. È severamente vietato il serraggio completo in una sola fase. Il serraggio preliminare può essere completato con elettrochiavi ad impatto o con elettrochiavi a coppia regolabile per eliminare gli spazi tra le piastre di collegamento e distribuire uniformemente il precarico.

Per il serraggio finale dovranno essere adottati strumenti specializzati in base alla tipologia di bulloni: i bulloni ad alta resistenza a taglio-torsione devono essere serrati con apposite chiavi elettriche a taglio-torsione, con rottura della coda come standard di serraggio qualificato; I bulloni esagonali di grandi dimensioni ad alta resistenza devono essere finalizzati con chiavi elettriche dinamometriche rispettando rigorosamente il valore di coppia di progetto.

In termini di composizione strutturale: un set completo di grandi dimensionibullone esagonale ad alta resistenza il gruppo è composto da un bullone, un dado e due rondelle; un bullone ad alta resistenza a torsione a taglio è costituito da un bullone, un dado e una rondella. Durante l'installazione devono essere utilizzati accessori originali coordinati ed è vietato il montaggio misto di accessori diversi.