焊接變形方法的注意事項及發(fā)法

1、控制壓力容器管板焊接變形方法的研究作者：皖北藥業(yè)股份有限公司 劉玉祥摘要 分析壓力容器管板焊接變形的原因，找出控制壓力容器管板焊接變形的方法。 關(guān)鍵詞 管板焊接 變形控制 在壓力容器制造中，往往由于組裝與施焊的順序不當，以及焊接工藝參數(shù)選擇的不合理，易引起管板焊接變形，導(dǎo)致密封不嚴，管子拉脫?，F(xiàn)將如何控制壓力容器管板焊接變形及其正確工藝說明如下。 1 管板焊接變形的形式及原因 管板焊接變形常見的有二種形式：拱形變形；波浪變形。 管板焊接變形的原因：組裝與施焊的順序不當；焊接方向不正確；焊接參數(shù)不合理，引起局部過熱；未采用適當?shù)妮o助措施。 2 控制壓力容器管板焊接變形的措施 (1)坡口角度。由于

2、坡口角度及施焊截面形狀對焊接接頭的角變形影響很大，坡口角度越大，焊接接頭上部及下部橫向收縮量差別就越大，因此，在保證焊透的前提下，a角、h值應(yīng)盡量小，如圖1所示： (2)焊接層數(shù)。多層焊角變形的變化規(guī)律如圖2所示。焊接層數(shù)越多，角變形越大。因此，為了控制焊接角變形，焊接層數(shù)越少越好。在保證焊接強度的條件下，也盡量減小焊角高度。 (3)施焊工藝參數(shù)。應(yīng)盡量采用小參數(shù)施焊，避免局部過熱引起熱變形。 (4)組裝順序。將拉桿、定矩管、折流板組裝在管板上，然后穿管子，將管束裝入筒體并組對管板與簡體，接著組對另一端管板與筒體，將管子引出管板，并調(diào)整伸出長度。 (5)管子與管板施焊順序。首先焊接管板中間部位

3、的管子，焊接的管子數(shù)應(yīng)不小于管子總數(shù)的1/4。一端施焊1/2后，將另一端全部焊接，然后再將一端剩下的1/2焊完。管子與管板的施焊順序應(yīng)從內(nèi)向外呈輻射狀，并對稱進行。 (6)焊接管板與筒體。管板與筒體焊接，每層焊縫應(yīng)分段對稱進行。每層焊縫應(yīng)錯開180。兩端各焊一層，交替操作，直至焊完。 (7)余下管頭的焊接。從管板與筒體環(huán)縫先焊完一端，一層層向外施焊，兩端管板交替進行，對稱施焊。 (8)輔助措施。常用的輔助措施有三種方法，一是用一長螺栓從管板中間穿過，兩頭用螺母鎖死(管束與管板無焊接時用此法)。二是緊固一只剛性較大的零件(如與其相配的法蘭)，以抵抗變形。三是加強冷卻效應(yīng)，從而避免因受熱不均而引起

4、變形。 3 結(jié)語 經(jīng)過大量的生產(chǎn)實踐證明，對于列管式換熱器、空氣加熱器、薄膜蒸發(fā)器等此類壓力容器的制造加工，選用上述焊接順序及焊接參數(shù)，并配以適當?shù)妮o助措施，可有效地控制管板焊接的變形。(end)焊接中防止變形和減少內(nèi)應(yīng)力的方法在農(nóng)機修理中焊接是非常重要的一種方法，但是如果焊接不好就會產(chǎn)生變形和內(nèi)應(yīng)力，甚至焊后的零件無法使用而報廢。一、減少內(nèi)應(yīng)力的方法1錘打和鍛冶機械法 當焊修較長的裂縫和堆焊層，需要以一端連續(xù)焊到另一端時，在焊修進行中，趁著焊縫和堆焊層在熾熱的狀態(tài)下，用手錘敲打，這樣可以減少焊縫的收縮和減少內(nèi)應(yīng)力。敲打時，焊修金屬溫度800時效果最好。若溫度下降，敲打力也隨之減小。溫度過低，

5、在300左右就不允許敲打了，以免發(fā)生裂紋。鍛冶方法的道理與上述基本一致，不同的是要把焊件全部加熱后再敲打。 2預(yù)熱和緩冷熱力法 此種方法就是焊修前將需焊的工件放在爐內(nèi)，加熱到一定的溫度(100600)，在焊接過程中要防止加熱后的工件急劇冷卻。這樣處理的目的是降低焊修部分溫度和基體金屬溫度的差值，從而減少內(nèi)應(yīng)力。緩冷的方法是將焊接后的工件加熱到600，放到退火爐中慢慢地冷卻。 3“先破后立”法 鑄鐵件用普通碳素鋼焊條焊接時，很容易產(chǎn)生裂紋，用鑄鐵焊條又不經(jīng)濟。現(xiàn)介紹一種“先破后立”用碳素鋼焊條焊接的方法：先沿焊縫用小電流切割，注意只開槽而不切透，然后趁熱焊接。由于切割時消除了裂紋周圍局部應(yīng)力，不

6、會產(chǎn)生新裂紋，焊接效果很好。 在焊接過程中減少內(nèi)應(yīng)力有以上三種方法，現(xiàn)舉例如下：鑄鐵泵殼裂縫的焊接。 (1)在裂縫的兩端點鉆止裂孔(10mm)，以防焊接中裂縫進一步向外擴展。 (2)用手動磨光機在裂縫的位置開坡口，坡口頂寬89mm，略成V字形，深32mm(此泵泵殼壁厚為40mm)，使得能夠焊入電焊液。 (3)焊接為手工焊，采用3.2mm專用鑄鐵電焊條，使用直流電焊機，反接，電流為150A，實施間斷焊，即每焊長1520mm電焊縫，停等片刻。在停焊間隙，當焊接熔液凝固后，由白熱狀態(tài)到紅熱狀態(tài)時，用小尖錘捶擊電焊縫，捶擊用力要輕，速度要快，次數(shù)要多，使焊縫金屬減薄向四周伸長，抵消一些焊縫收縮并減少焊

7、接應(yīng)力，這樣能有效地提高焊縫金屬的抗裂性(注意使用小錘頭必須是半徑為10mm左右的圓弧形的)。待焊接熔池冷卻到暗紅色消失后再接著焊。 (4)對于較長的裂縫，為避免開裂，必須分段焊補。分段的原則是先焊能自由伸縮的那段。如分三段，應(yīng)首先焊中間的一段，當此段冷至暗紅色消失時，立即施焊另一段，然后焊最后一段。 (5)施焊前，先對焊縫區(qū)進行預(yù)熱，焊后保溫，以降低冷卻速度。預(yù)熱、保溫不僅能提高焊縫金屬的抗裂性，而且還有益于降低熔合線附近區(qū)域的硬度。 二、減少和防止焊修時變形的方法1預(yù)熱法 在焊接前對焊接件進行預(yù)熱，不僅可以減少內(nèi)應(yīng)力，而且也是一種減少變形的好方法。 2預(yù)加反變形法 預(yù)加反變形法是根據(jù)被焊金

8、屬的性質(zhì)，預(yù)先憑經(jīng)驗估計出焊修后發(fā)生變形的方向和收縮量，在焊修前，將工件用機械方法進行預(yù)變形，使焊修后的變形恰好和預(yù)變形抵消。 3水冷法 此種方法就是利用冷水噴射焊件，用降低基體金屬的溫度來防止變形，也可以將焊件浸在冷水槽中，露出需要焊修的部分，這樣使基體金屬溫度不會升高，因此焊修件也不會引起變形。 4夾固法 此種方法就是用剛性較大的夾具緊固焊件，防止被焊件在焊接時產(chǎn)生變形。但此法將在焊件內(nèi)部殘留著內(nèi)應(yīng)力，因此，這種方法主要應(yīng)用于具有良好可塑性的低碳鋼薄板焊接。從焊接工藝上來說，首先，根據(jù)材質(zhì)及其使用需求，選擇合理的焊接方法，在焊接方法確定后再選擇焊接參數(shù)，包括電流、電壓、焊接線能量、是否需要預(yù)熱或焊后熱處理，來消除焊接應(yīng)力，這些參數(shù)確定后，焊接工藝基本確定； 從設(shè)計措施上來說，首先，需要判斷出的變形主要出現(xiàn)再哪里，然后再設(shè)計一定夾具來控制其變形，夾具是用來給予焊接工件剛性固定或提供反變形用的，因此在設(shè)計夾具時，一定要判斷出主要變形再哪里.5合理選擇焊接規(guī)范 在焊接前，合理選擇焊接規(guī)范，對減少焊件變形影響很大。如隨著電流強度的增加，焊件的變形相應(yīng)增大。焊縫的焊接順序?qū)p少焊件變形有很大意義，結(jié)構(gòu)上的焊縫，應(yīng)該使被連接的兩個部件之間的焊縫最后焊成。對于柱形板結(jié)構(gòu)，應(yīng)該先焊縱向(軸向)焊縫，然后焊環(huán)形焊縫，否則，