成形工藝對冷彎方管殘余應力及焊接微觀組織的影響

方矩形管是一種用途極廣的閉口型鋼，與相同截面積的圓管相比，它具有強度高、抗彎截面模量大、易于裝配以及穩(wěn)固、美觀等優(yōu)點，廣泛用于車輛、地鐵、造船等行業(yè)。尤其在建筑行業(yè)，大規(guī)格的方矩形管成為鋼結(jié)構(gòu)建筑中的主要承重結(jié)構(gòu)部件。方矩形管作為典型的閉口型鋼，在制造過程中，每一道加工過程都會留下殘余應力。加工工藝的不同，必然會產(chǎn)生不同程度的殘余應力。 

　　冷彎方管成形有“直接成方”和“圓成方”兩種方式。北方工業(yè)大學的學者為了研究成形工藝對于產(chǎn)品的不同影響，以規(guī)格為100mm×100mm×6mm，材料為Q235的兩種成形工藝的方管為研究對象，采用鉆孔法對方管各個部位的殘余應力進行了測量，并觀測了焊縫處的顯微組織。研究結(jié)果表明，不同成形工藝對縱向殘余應力的分布影響較大，焊縫處的殘余應力最大。“圓成方”過程中施加較大的焊接壓力使得其焊接熱影響區(qū)寬度小于“直接成方”工藝條件下焊接熱影響區(qū)的寬度，且抑制了奧氏體晶粒長大，冷卻后獲得較為細小均勻的晶粒。