目前我國(guó)正在大力推行城市綜合管廊模具建設(shè),其施工工藝主要有現(xiàn)澆工藝、預(yù)制工藝、現(xiàn)澆與預(yù)制結(jié)合工藝。預(yù)制工藝是利用管廊模具在預(yù)制工廠中批量生產(chǎn)管廊鋼模具構(gòu)件,能夠有效控制管廊質(zhì)量,縮短施工周期,彌補(bǔ)了許多現(xiàn)澆施工的不足,因此管廊模具的好壞直接關(guān)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(yīng)力對(duì)管廊模具的強(qiáng)度影響較大。

焊接結(jié)構(gòu)固有的二軸或三軸殘余應(yīng)力場(chǎng)與外加應(yīng)力疊加、接頭幾何應(yīng)力集中、焊接缺陷等因素使焊接結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)三軸拉伸應(yīng)力狀態(tài),同時(shí)局部應(yīng)力過(guò)高,這些不利因素均可促使脆性斷裂發(fā)生。焊接殘余應(yīng)力的存在也降低了模具的疲勞強(qiáng)度,從而影響了模具的服役壽命。影響焊接殘余應(yīng)力分布的因素眾多,國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研。T型接頭的焊接過(guò)程,結(jié)果顯示焊接速度對(duì)焊接殘余應(yīng)力的影響最為顯著。

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