控制變形及減小消除焊接應(yīng)力的方法

控制變形及減小消除焊接應(yīng)力的方法

掌握變形及減小消退焊接應(yīng)力的方法一、掌握焊接變形的方法1、設(shè)計(jì)措施1選擇合理的焊縫尺寸:焊縫尺寸增加,變形隨之增大,但是過(guò)小的焊縫尺寸將降低結(jié)構(gòu)的承載力量,并使焊接接頭的冷卻速度加快,熱影響區(qū)硬度增高,簡(jiǎn)單產(chǎn)生裂紋等缺陷,因此應(yīng)在滿意結(jié)構(gòu)承載力量和保證焊接質(zhì)量的前提下,隨著板的厚度來(lái)選取工藝上可能選用的最小的焊縫尺寸。

2盡量削減焊縫數(shù)量;適當(dāng)選擇板的厚度,削減肋板數(shù)量,從而可削減焊縫和焊接后變形的校正量,如薄板結(jié)構(gòu)件,可用壓型結(jié)構(gòu)代替肋板結(jié)構(gòu),以削減焊縫數(shù)量,防止或削減焊后變形。

3合理支配焊縫位置:焊縫對(duì)稱于焊件截面的中性軸或使焊縫接近中性軸均可削減彎曲變形。

4預(yù)留收縮余量:焊件焊后縱向橫向收縮變形可通過(guò)對(duì)焊縫收縮量的估算,在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先留出收縮余量進(jìn)行掌握。

5留出裝焊卡具的位置:在結(jié)構(gòu)上留有可裝焊夾具的位置,以便在焊接過(guò)程中可利用夾具來(lái)掌握技術(shù)變形。

2、反變形法1板厚8~12鋼板單邊型坡口對(duì)接焊,焊接后幾乎無(wú)角變形。

2工字梁焊后因橫向收縮引起的角變形,若采納焊前預(yù)先把上、下蓋板壓成反變形塑性變形,然后裝配后進(jìn)行焊接,即可消退上、下蓋板的焊后角變形。

但是上下蓋板反變形量的大小主要與該板的厚度和寬度有關(guān),同時(shí)還與腹板厚度和熱輸入有關(guān)。

3鍋爐、集裝箱的管接頭都集中在上部,焊后引起彎曲變形所以要借用強(qiáng)制反變形夾緊裝置,并配以對(duì)稱勻稱加熱的痕跡挨次,交替跳焊法這樣采納了在外力作用下的彈性反變形再協(xié)作以合理的受熱的施焊挨次,焊后基本上可消退彎曲變形。

4橋式起重機(jī)的兩根主梁是由左、右腹板和上、下蓋板組成的箱型結(jié)構(gòu)的為提高該梁的剛性,梁內(nèi)設(shè)計(jì)有大、小肋板,且這些肋板角焊縫大多集中在梁的上部,焊后會(huì)引起下橈彎曲變形。

但橋式起重機(jī)技術(shù)要求規(guī)定,主梁焊后應(yīng)有肯定的上拱度,為解決焊后變形與技術(shù)要求的沖突,常采納預(yù)制腹板上拱度的方法,即在備料時(shí),預(yù)先使兩塊腹板留出上拱度。

3、剛性固定法焊前對(duì)焊件采納外加剛性拘束,強(qiáng)制焊件在焊接時(shí)不能自由變形。

1焊接法蘭時(shí),將兩個(gè)法蘭背對(duì)背地固定可有效地削減角變形。

2薄板對(duì)接時(shí),在何方四周用壓鐵,防止薄板焊后產(chǎn)生波浪變形。

在焊后,當(dāng)外加拘束去除后,焊件上仍會(huì)殘留稍許變形,但比原來(lái)要少得多,該方法會(huì)使焊件中產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力,故對(duì)焊后易裂的材料應(yīng)慎用。

4、選擇合理的裝焊接挨次裝焊挨次對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的影響很大。

裝焊挨次不當(dāng),會(huì)影響整個(gè)工序的順當(dāng)進(jìn)行。

對(duì)不對(duì)稱的焊接結(jié)構(gòu)件,更應(yīng)留意合理支配挨次。

1如工字梁可兩人同時(shí)焊接。

2當(dāng)回復(fù)布置不對(duì)稱時(shí)應(yīng)當(dāng)先焊焊縫少的一側(cè),由于先焊焊縫的變形大,然后再用另一側(cè)多的焊縫引起的變形來(lái)抵消先焊焊縫引起的變形,可大為削減整體結(jié)構(gòu)的變形。

3長(zhǎng)焊縫焊接時(shí),直通焊的變形量最大,這是連續(xù)焊接對(duì)焊件長(zhǎng)時(shí)間加熱的結(jié)果,在可能狀況下,應(yīng)將連續(xù)焊改成斷續(xù)焊,可削減焊縫與母材因受熱面的增加而產(chǎn)生塑性變形。

5、散熱法焊接時(shí)用強(qiáng)迫冷卻的方法將焊接區(qū)的熱量散走用噴水冷卻法,迫使受熱面積大為減小,從而達(dá)到削減變形的目的。

如利用散熱法可削減焊接變形,但它不適應(yīng)焊接淬硬性較高的焊件。

6、自重法如工字梁上部焊縫多于下部焊縫,焊后工字梁將向上彎曲。

如將如工字梁翻身擱置將兩支墩點(diǎn)置于兩端點(diǎn),可利用梁的自重彎曲趨勢(shì)漸漸抵消焊后的彎曲變形,梁在放置肯定時(shí)間后,將會(huì)平直或僅有少量彎曲變形,關(guān)鍵是兩支墩點(diǎn)的距離必需選擇恰當(dāng)。

二、防止和削減焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)力的方法1、選擇合理的裝焊接挨次1盡可能考慮恢復(fù)能自由收縮1對(duì)大型焊接結(jié)構(gòu),焊接應(yīng)從中間向四周進(jìn)行焊接,只有這樣才能使恢復(fù)由中間向外依次收縮,削減焊接應(yīng)力。

2帶肋板的工字鋼,若先焊蓋板與腹板再焊肋板和腹板的恢復(fù),因角恢復(fù)的橫向收縮會(huì)在蓋板與腹板間造成很大的應(yīng)力,若按挨次從中間逐格、并兩邊對(duì)稱焊接使焊件能自由收縮,焊接應(yīng)力就會(huì)大大削減。

2、收縮量最大的恢復(fù)應(yīng)先焊1先焊的恢復(fù)受阻小,故焊后有肯定的變形但應(yīng)力較小。

2收縮量大的焊縫,簡(jiǎn)單產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。

因此焊件上收縮量最大的焊縫先焊可削減焊接應(yīng)力。

若焊件上即有對(duì)接焊縫又有角焊縫,應(yīng)盡量先焊對(duì)接焊縫由于對(duì)接焊縫的收縮量比較焊縫大。

3平面交叉時(shí)應(yīng)先焊橫向焊縫1在焊縫交叉點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力,若設(shè)計(jì)不行避開(kāi)就應(yīng)采納合理的焊接挨次。

2形焊縫和十字焊縫的合理挨次應(yīng)確保橫向焊縫先焊讓其自由收縮以削減焊接應(yīng)力,留意:起弧點(diǎn)和收弧點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)在焊縫的交叉點(diǎn)上。

2、選擇合理的焊接參數(shù)焊接時(shí),應(yīng)按焊件的詳細(xì)狀況盡可能采納小直徑焊條焊絲與較小的熱輸入,以削減焊件受熱范圍,從而削減焊接應(yīng)力。

3、預(yù)熱法1焊前對(duì)焊件的全部或局部進(jìn)行加熱,一般為150~350℃,其目的是削減焊接區(qū)域整體焊件的溫差。

溫差越小,越能使焊縫區(qū)與結(jié)構(gòu)整體勻稱冷卻,從而削減內(nèi)應(yīng)力。

2對(duì)淬硬傾向較大的材料或修補(bǔ)剛性較大的焊件常用此法。

預(yù)熱溫度視金屬材料的物理性能、結(jié)構(gòu)剛性、散熱條件等詳細(xì)狀況而有所差異。

4、加熱“減應(yīng)區(qū)”法選擇焊件的適當(dāng)部位進(jìn)行加熱使之伸長(zhǎng)。

加熱后再施焊,可使原來(lái)剛性大的焊件黃金原來(lái)大為減小。

它可使焊件焊接區(qū)上阻礙接頭自由收縮的部位之間溫差大為減小,并可勻稱冷卻與收縮,進(jìn)行焊接應(yīng)力。

5、錘擊法1焊縫金屬因在冷卻收縮時(shí)受阻而產(chǎn)生拉伸應(yīng)力,若在焊后冷卻過(guò)程中用手錘或風(fēng)動(dòng)錘敲擊焊縫金屬