成形工艺对冷弯方管残余应力及焊接微观组织的影响

方矩形管是一种用途极广的闭口型钢，与相同截面积的圆管相比，它具有强度高、抗弯截面模量大、易于装配以及稳固、美观等优点，广泛用于车辆、地铁、造船等行业。尤其在建筑行业，大规格的方矩形管成为钢结构建筑中的主要承重结构部件。方矩形管作为典型的闭口型钢，在制造过程中，每一道加工过程都会留下残余应力。加工工艺的不同，必然会产生不同程度的残余应力。
　　冷弯方管成形有“直接成方”和“圆成方”两种方式。北方工业大学的学者为了研究成形工艺对于产品的不同影响，以规格为100mm×100mm×6mm，材料为Q235的两种成形工艺的方管为研究对象，采用钻孔法对方管各个部位的残余应力进行了测量，并观测了焊缝处的显微组织。研究结果表明，不同成形工艺对纵向残余应力的分布影响较大，焊缝处的残余应力最大。“圆成方”过程中施加较大的焊接压力使得其焊接热影响区宽度小于“直接成方”工艺条件下焊接热影响区的宽度，且抑制了奥氏体晶粒长大，冷却后获得较为细小均匀的晶粒。