目前我國正在大力推行城市綜合管廊模具建設,其施工工藝主要有現(xiàn)澆工藝、預制工藝、現(xiàn)澆與預制結合工藝。預制工藝是利用管廊模具在預制工廠中批量生產(chǎn)管廊鋼模具構件,能夠有效控制管廊質(zhì)量,縮短施工周期,彌補了許多現(xiàn)澆施工的不足,因此管廊模具的好壞直接關系到管廊產(chǎn)品的質(zhì)量。由于城市地下管廊模具尺寸較大且多是由鋼材焊接拼接而成,焊接工程量較大,因此焊接殘余應力對管廊模具的強度影響較大。

焊接結構固有的二軸或三軸殘余應力場與外加應力疊加、接頭幾何應力集中、焊接缺陷等因素使焊接結構更容易出現(xiàn)三軸拉伸應力狀態(tài),同時局部應力過高,這些不利因素均可促使脆性斷裂發(fā)生。焊接殘余應力的存在也降低了模具的疲勞強度,從而影響了模具的服役壽命。影響焊接殘余應力分布的因素眾多,國內(nèi)外學者進行了大量的研。T型接頭的焊接過程,結果顯示焊接速度對焊接殘余應力的影響最為顯著。

通過對動臂焊接過程的研究得出隨著焊接電流的增加,最大焊接殘余應力有所增大。分段焊對殘余應力的影響,得出分段焊可以降低焊接殘余應力峰值,增加殘余低應力區(qū)。因此采用合理的焊接工藝改善殘余應力的分布狀態(tài),對提高模具的服役壽命具有重要意義。