『壹』 減少焊接變形和焊接應力的方法有哪些
應力釋放導致的焊接變形,所以從消除焊接應力入手可以解決焊接變形的問題;消除焊接應力有熱時效、振動時效、豪克能焊接應力,熱時效處理周期長。成本高不環保;振動時效是整體去除焊接應力的方法,靈活方便,對於均化應力防止變形具有明顯的效果;豪克能焊接應力消除設備可以對焊縫進行超聲沖擊,去除應力高達90%以上,增強焊縫強度有效防止變形。
『貳』 焊接變形的矯正方法
焊接變形
鋼構件在未受荷載前,由於施焊電弧高溫引起的變形為焊接變形。包括縮短、角度改變、彎曲變形等。
焊接方法焊接方法有哪些焊接接頭焊接工藝焊接應力焊接類型焊接變形量焊接變形控制焊接變形產生原因及控制焊接性
影響
焊接變形對結構安裝精度有很大影響,過大的變形將顯著降低結構的承載能力;
原因
對所有熔化式焊接,在焊縫及其熱影響區都存在較大的殘余應力,殘余應力的存在會導致焊接構件的變形、開裂並降低其承載力;同時,在焊縫的焊趾部位還存在凹坑、余高、咬邊造成的應力集中;而焊趾處的熔渣缺陷、微裂紋又形成了裂紋的提前萌生源。由於受殘余拉應力、應力集中和裂紋萌生源的影響,焊接接頭的疲勞壽命大大降低。
焊接變形
殘余應力都集中在焊縫附近,當焊接殘余應力與承載的工作應力疊加,其數值超過材料的屈服極限時,工件就會在焊縫附近產生焊接變形,斷裂等現象。研究殘余應力的影響不僅考慮其數值的大小,而殘余應力的方向也是重要因素,用盲孔法殘余應力檢測儀可以對焊接殘余應力值的大小和方向進行測量。在分析殘余應力的影響時,即使焊接構件的殘余應力值遠遠低於其材料的屈服極限,但如果存在嚴重的應力集中,那麼焊接構件在其運輸和使用過程中也會因殘余應力的釋放而發生永久性的塑性變形。
防止方法
通過消除焊縫及其熱影響區殘余應力,解決應力集中的問題,可以達到防止焊接變形的目的。
消除殘余應力的方法很多,如自然時效、熱時效、振動時效等,但自然時效周期太長,已不適合現在市場經濟的快速要求;熱時效不僅消耗大量的能源、佔用場地和較大的設備資金投入,而且消除殘余應力的效果也因爐況的不同有很大的差異,其對殘余應力的消除率一般在40~80%之間;振動時效雖然使用方便,但其應力消除率一般在30~50%。豪克能消除應力是最徹底消除焊接應力的方法,它不僅使殘余應力的消除率達到80~100%,而且還能產生理想的壓應力,這對焊接構件的抗疲勞性能和抗應力腐蝕性能也大有益處。
豪克能消除焊接應力,防止焊接變形的原理是利用大功率的豪克能推動沖擊工具以每秒二萬次以上的頻率沖擊金屬物體表面,由於豪克能的高頻、高效和聚焦下的大能量,使金屬表層產生較大的壓縮塑性變形;同時豪克能沖擊波改變了原有的應力場,產生一定數值的壓應力,並使被沖擊部位得以強化,防止焊接變形和焊縫開裂。
振動時效防止焊接變形的原理:振動時效是利用工件的共振,給工件施加附加交變應力或變形,當附加交變應力與殘余應力疊加,通過材料內摩擦吸收能量,達到或超過材料的某一閥值時,工件發生微觀或宏觀粘彈塑性力學變化,從而降低和均化工件內部的殘余應力,並使其尺寸精度達到穩定。
減小方法
減小變形的主要方法有,(1)選擇合理的焊接順序;(2)盡可能用對稱焊縫(如工字形截面);(3)採用反變形法
焊接過程中控制變形的主要措施:
1、採用反變形
2、採用小錘錘擊中間焊道
3、採用合理的焊接順序
4、利用工卡具剛性固定
5、分析回彈常數。
矯正
焊接變形的矯正
機械矯正
1、機械矯正法
採用壓力機、矯正機或手工捶擊等機械方法產生新的塑性變形, 以使原開縮短的部分得以延伸, 達到矯正變形的目的。其中多輥平板機適用於薄板拼焊件的矯正。利用窄輪碾壓焊縫及其兩側使之延伸來消除變形, 用於焊縫比較規范的薄殼結構。機械矯正法對塑性差的高強鋼應慎用。
火焰矯正
2、火焰矯正法
利用火焰加熱時產生的局部壓縮塑性變形, 使較長的金屬在冷卻後縮短來消除變形。本法簡單, 機動靈活, 適用面廣。在使用時應控制溫度和加熱位置。對低碳鋼和普通低合金鋼常採用600~800℃的加熱溫度。由於需再次加熱, 對合金鋼等慎用。
焊接變形分類
焊接變形可分為面內變形和面外變形。焊接變形的面內變形可分為焊縫縱向收縮變形、橫向收縮變形和焊縫回轉變形,面外變形可分為角變形、彎曲變形、扭曲變形、失穩波浪變形。
『叄』 15米長的槽鋼兩條焊縫用什麼方法焊接變形最小
一、15米長的槽鋼兩條焊縫,樓主並未給出焊縫的焊接形式、焊縫的位置、焊縫的長短、焊縫的焊腳高度以及焊件的結構形式。我們只是探討用什麼方法焊接變形最小。
二、下面,我們主要探討幾種常見的防止或減小焊接變形的方法:
1. 反變形法
在焊前進行裝配時,預置反方向的變形量為抵消(補償)焊接變形,這種方法叫做反變形法。
2. 利用裝配和焊接順序來控制變形;
採用合理的裝配和焊接程序來減少變形,這在生產實踐中是行之有效的好辦法,有許多結構截面形狀對稱,焊縫布置也對稱,但焊後卻發生彎曲或扭曲的變形,這主要是裝配和焊接順序不合理引起的,也就是各條焊縫引起的變形,未能相互抵消,於是發生變形。
3. 利用焊接順序影響焊接結構變形的程度,安排焊接順序時應注意下列原則:
1)盡量採用對稱焊接。對於具有對稱焊縫的工作,最好由成對的焊工對稱進行焊接。這樣可以使由各焊縫所引起的變形相互抵消一部分。
2)對某些焊縫布置不對稱的結構,應先焊焊縫少的一側。
3)依據不同焊接順序的特點,以焊接程序控制焊接變形量。常見的焊接順序有五種,即:
a.分段退焊法
這種方法適用於各種空間的位置的焊接,除立焊外,鋼材較厚、焊縫較長時都可以設擋弧板,多人同時焊接。其優點是可以減小熱影響區,避免變形。每段長應為0.5—1m。
b.分中分段退焊法
這種方法適用於中板或較薄的鋼板的焊接,它的優點是中間散熱快,縮小焊縫兩端的溫度差。焊縫熱影響區的溫度不至於急劇增高,減少或避免熱膨脹變形。這種方法特別適用於平焊和仰焊。
c.跳焊法
這種方法除立焊外,平焊、橫焊、仰焊三種方法都適用,多用在6—12mm厚鋼板的長焊縫和鑄鐵、不銹鋼、銅的焊接上,可以分散焊縫熱量,避免或減小變形。鋼材每段焊縫長度在200—400mm之間;鑄鐵焊件按鑄鐵焊接規范處理;不銹鋼和銅由於導熱快,每段長不宜超過200mm (薄板應短些)。
d.交替焊法
這種焊法和跳焊法基本相同,只是每段焊接距離拉長,特別適用於薄板和長焊縫。這種方法適用於焊縫較短的焊件,為了減小變形,由中心分兩端一次焊完。
3.剛性固定法
剛性固定法減小變形很有效,且焊接時不必過分考慮焊接順序。缺點是有些大件不易固定,且焊後撤除固定後,焊件還有少許變形和較大的殘余應力。這種方法適用於焊接厚度小於6mm及韌性較好的薄壁材料。如果與反變形法配合使用則效果更好。
對於形狀復雜,尺寸不大,又是成批生產的焊件,可設計一個能夠轉動的專用焊接胎具,既可以防止變形,又能提高生產率。
當工件較大,數量又不多時,可在容易發生變形的部位臨時焊上一些支撐或拉桿,增加工件的剛性,也能有效的減少焊接變形。
3. 散熱法
散熱法又稱強迫冷卻法,即將焊接處的熱量迅速散走,使焊縫附近的金屬受熱面大大減少,達到減小焊接變形的目的。
4. 錘擊焊縫法
錘擊焊縫法,即用圓頭小錘對焊縫敲擊,可減少焊接變形和應力。因此對焊縫適當鍛延,使其伸長來補償這個縮短,就能減小變形和應力。錘擊時用力要均勻,一般採用0.5Kg—1.0Kg的手錘,其端部為圓角(R=3—5mm)。底層和表面焊道一般不錘擊,以免金屬表面冷作硬化。其餘各道焊完一道後立刻錘擊,直至將焊縫表面打出均勻緻密的點為止。
『肆』 減少焊接變形的有效措施有哪些
你好,預防焊接變形的裝配工藝措施一般包括如下一些方面:
1、通過裝配順序的調整和優化,優化焊接順序,控制焊接變形。
2、採用零件自身裝配形成的剛度或整體剛性來保證控制焊接變形。
3、採用焊接熱輸入低的焊接方法進行焊接。
注意:有的時候,幾種工藝措施會同時使用的。
『伍』 防止焊接變形的措施都有哪些
1、進行合理的焊接結構設計:
①合理安排焊縫位置。焊縫盡量以構件截面的中性軸對稱;焊縫不宜過於集中。
②合理選擇焊縫尺寸和形狀。在保證結構有足夠承載力的前提下,應盡量選擇較小的焊縫尺寸,同時選用對稱的坡口。
③盡可能減少焊縫數量,減小焊縫長度。
2、採取合理的裝配工藝措施:
①預留收縮餘量法。
②反變形法。
③剛性固定法。
此法在焊接大型儲罐底板時採用較多。裝配壓力容器及球罐時,往往採用弧形加強板、日字形夾具進行剛性固定。
④合理選擇裝配程序。如儲罐底板焊接,可以先焊短焊縫,再焊長焊縫。
3、採取合理的焊接工藝措施:
①合理的焊接方法。
②合理的焊接規范。
③合理的焊接順序和方向。
④進行層間錘擊(打底層不適於錘擊)。
(5)如何減小變形焊接變形擴展閱讀:
焊接過程中,工件和焊料熔化形成熔融區域,熔池冷卻凝固後便形成材料之間的連接。這一過程中,通常還需要施加壓力。焊接的能量來源有很多種,包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。
在熔焊的過程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸的話,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池,還會在隨後冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質量和性能。
採用比母材熔點低的金屬材料做釺料,利用液態釺料潤濕母材,填充接頭間隙,並與母材互相擴散實現鏈接焊件。適合於各種材料的焊接加工,也適合於不同金屬或異類材料的焊接加工。
『陸』 如何減少焊接變形
焊接變形是不可避免的,但可以採取措施減少。
方法主要有,反變形法、機械校正法、炎焰校正法等
『柒』 如何防止焊接變形
焊接變形的產生多數是由於焊接產生的熱量不對稱,導致的膨脹不一而發生的。
防止焊接變專形的方法措屬施一般如下:
1、採用反變形法
2、採用小錘錘擊中間焊道
3、採用合理的焊接順序
4、利用工卡具剛性固定
5、分析回彈常數。
(7)如何減小變形焊接變形擴展閱讀:
焊接變形的矯正:
1、機械矯正法
採用壓力機、矯正機或手工捶擊等機械方法產生新的塑性變形, 以使原開縮短的部分得以延伸, 達到矯正變形的目的。其中多輥平板機適用於薄板拼焊件的矯正。利用窄輪碾壓焊縫及其兩側使之延伸來消除變形, 用於焊縫比較規范的薄殼結構。機械矯正法對塑性差的高強鋼應慎用。
2、火焰矯正法
利用火焰加熱時產生的局部壓縮塑性變形, 使較長的金屬在冷卻後縮短來消除變形。本法簡單, 機動靈活, 適用面廣。在使用時應控制溫度和加熱位置。對低碳鋼和普通低合金鋼常採用600~800℃的加熱溫度。由於需再次加熱, 對合金鋼等慎用。
『捌』 怎樣防止鋼結構焊接變形
防止焊接變形的方法
通過以上的分析,我們基本了解焊接變形的原因及變形的種類,針對焊接變形的原因和種類從焊接工藝上進行改進,可以有效防止和減少焊接變形所帶來的危害。下面,我們主要介紹幾種常見的防止焊接變形的方法。
1. 反變形法
在焊前進行裝配時,預置反方向的變形量為抵消(補償)焊接變形,這種方法叫做反變形法。
為8—12mm厚的鋼板V形坡口單面對接焊時,採用反變形法以後,基本消除了角變形。
2. 利用裝配和焊接順序來控制變形;
採用合理的裝配和焊接程序來減少變形,這在生產實踐中是行之有效的好辦法,如圖2(a)所示為一箱形梁,由於焊縫不對稱,焊後產生下撓彎曲變形。解決辦法是由兩人或四人,對稱地先焊只有兩條焊縫的一側,如圖2(b)中焊縫1和1然後就造成了如圖2 (c)的上拱變形。由於這兩條焊縫焊後增加了箱形梁的剛性。當焊接另一側的兩條焊縫時,如先焊圖2(d)中焊縫2和2,最後再焊圖2(e)中焊縫3和3,就基本上防止了變形。
有許多結構截面形狀對稱,焊縫布置也對稱,但焊後卻發生彎曲或扭曲的變形,這主要是裝配和焊接順序不合理引起的,也就是各條焊縫引起的變形,未能相互抵消,於是發生變形。
焊接順序是影響焊接結構變形的主要因素之一,安排焊接順序時應注意下列原則:
1)盡量採用對稱焊接。對於具有對稱焊縫的工作,最好由成對的焊工對稱進行焊接。這樣可以使由各焊縫所引起的變形相互抵消一部分。
2)對某些焊縫布置不對稱的結構,應先焊焊縫少的一側。
3)依據不同焊接順序的特點,以焊接程序控制焊接變形量。常見的焊接順序有五種,即:
a.分段退焊法
這種方法適用於各種空間的位置的焊接,除立焊外,鋼材較厚、焊縫較長時都可以設擋弧板,多人同時焊接。其優點是可以減小熱影響區,避免變形。每段長應為0.5—1m。見圖2(f)
b.分中分段退焊法
這種方法適用於中板或較薄的鋼板的焊接,它的優點是中間散熱快,縮小焊縫兩端的溫度差。焊縫熱影響區的溫度不至於急劇增高,減少或避免熱膨脹變形。這種方法特別適用於平焊和仰焊,橫焊一般不採用,立焊根本不能用。見圖2(g)
c.跳焊法
這種方法除立焊外,平焊、橫焊、仰焊三種方法都適用,多用在6—12mm厚鋼板的長焊縫和鑄鐵、不銹鋼、銅的焊接上,可以分散焊縫熱量,避免或減小變形。鋼材每段焊縫長度在200—400mm之間;鑄鐵焊件按鑄鐵焊接規范處理;不銹鋼和銅由於導熱快,每段長不宜超過200mm (薄板應短些)。
d.交替焊法
這種焊法和跳焊法基本相同,只是每段焊接距離拉長,特別適用於薄板和長焊縫。見圖2(i)
e.分中對稱法
這種方法適用於焊縫較短的焊件,為了減小變形,由中心分兩端一次焊完。見圖2(j)
3.剛性固定法
剛性固定法減小變形很有效,且焊接時不必過分考慮焊接順序。缺點是有些大件不易固定,且焊後撤除固定後,焊件還有少許變形和較大的殘余應力。這種方法適用於焊接厚度小於6mm及韌性較好的薄壁材料。如果與反變形法配合使用則效果更好。
對於形狀復雜,尺寸不大,又是成批生產的焊件,可設計一個能夠轉動的專用焊接胎具,既可以防止變形,又能提高生產率。
當工件較大,數量又不多時,可在容易發生變形的部位臨時焊上一些支撐或拉桿,增加工件的剛性,也能有效的減少焊接變形。
3. 散熱法
散熱法又稱強迫冷卻法,即將焊接處的熱量迅速散走,使焊縫附近的金屬受熱面大大減少,達到減小焊接變形的目的。圖 3(a)為水浸法示意圖,常用於表面堆焊和焊補。圖3(b)是散熱法示意圖,用紫銅作散熱墊,有的還鑽孔通冷卻水,這些墊板越靠近焊縫效果越好。但散熱法比較麻煩,且對於淬火傾向大的鋼材不宜採用,否則易裂。
4. 錘擊焊縫法
錘擊焊縫法,即用圓頭小錘對焊縫敲擊,可減少焊接變形和應力。因此對焊縫適當鍛延,使其伸長來補償這個縮短,就能減小變形和應力。錘擊時用力要均勻,一般採用0.5Kg—1.0Kg的手錘,其端部為圓角(R=3—5mm)。底層和表面焊道一般不錘擊,以免金屬表面冷作硬化。其餘各道焊完一道後立刻錘擊,直至將焊縫表面打出均勻緻密的點為止。
常見復雜構件防止變形的方法
1. 鋼架的焊接
鋼架焊接的關鍵問題,是如何保證強度和防止變形。從工藝上保證強度能適應載荷的變化,其變形量不致影響安裝和使用的要求,因此:
1)焊縫的高度和長度,要按圖施工。裝配誤差要小,坡口要清理干凈。
2)鋼架的焊接一般先焊腹桿與節點板之間的焊縫,然後再焊上、下弦與節點板之間的焊縫,焊接順序不應集中,而應在節點間間隔跳開焊接。
『玖』 減少焊縫變形和焊接應力的方法
你好,大型結構採用分段焊接,「分裝焊接.再集零為整」,小件用反變形法都可以減小焊接變形及減少應力集中。
『拾』 耐候鋼車體側牆結構為板梁式焊接結構說明其焊接變形的形式如何降低焊接變形發
(1)反變形法
焊接前裝配時根據經驗預估變形的大小,給構件一個與焊接變形方向相反的變形,以此與焊接變形相抵消,使結構在焊接後能達到技術要求。反變形有兩種方法:①塑性反變形;②彈性反變形。在實際生產中,彈性反變形比塑性反變形更可靠些。因為即使彈性反變形的預應變數不夠准確,也總是可以減小角變形。若採用塑性反變形,所選取的塑性預彎量必須非常精確,否則得不到良好的效果。
(2)在外拘束條件下焊接
將焊件剛性固定在夾具中,以限制構件在焊接過程中產生變形。對減小焊件的角變形有很好的效果,可使焊接變形減少,但焊接應力較高。
(3)合理選擇焊接方法和焊接規范
為減小焊接變形,應盡可能採用高能量密度的焊接方法。如電子束焊、激光焊接、窄間隙焊接等。它們有較低的焊接線能量,焊接變形極小。在一般生產中,CO2氣體保護焊來取代手工電弧焊,不但效率高,而且還能明顯地減小焊接變形。焊接薄板時,可採用鎢極脈沖氬弧焊或電阻焊,縫焊,都可防止壓曲變形。
如果在生產中沒有條件採用低線能量的方法,又不降低焊接規范時,可採用直接水冷或採用水冷銅塊來改變熱場分布,以達到減小變形的目的。但是對於淬硬性高的金屬材料,此方法慎用。
(4)選擇合理的裝配焊接順序和焊接方向
裝配焊接順序的設計,主要考慮先期焊縫產生的焊接應力和變形對後續焊縫的影響,還要考慮後續焊縫產生的應力和變形是怎樣與先期焊縫的影響相互作用的。實踐證明,正確選擇裝配焊接順序,是防止焊接變形的有力措施。
在生產中通常採用以小拼大的焊接結構進行生產,先焊成若幹部件和組件,然後裝配焊接成整體結構。由於焊件的裝配和焊接順序不同,在生產過程中結構剛性的遞增以及對焊接變形的影響也不相同,因此要對其進行分析比較,選擇變形最小的合理裝配焊接順序。
一般情況下,應先焊收縮量大的焊縫,後焊收縮量小的焊縫。當同時存在對接焊縫和角焊縫時,一般應先焊對接焊縫,後焊角接焊縫;當同時存在橫向焊縫和縱向焊縫時,應先焊橫向焊縫,後焊縱向焊縫;當同時存在厚板焊縫和薄板焊縫時,一般應先焊厚板焊縫,後焊薄板焊縫;當結構中同時存在斷續焊縫和連續焊縫時,一般應先焊連續焊縫,後焊斷續焊縫。
(5)預熱
焊接不均勻熱場是產生焊接變形的主要原因。因此採用適當的預熱;使焊接溫度分布趨於均勻,也是一種減小焊接殘余變形的有效措施。
(6)用拉伸法和加熱法減小焊接薄板的平面外變形
用機械法或預熱法使被焊壁板進行拉伸或伸長,與此同時將壁板焊到結構的框架上,焊完後,去掉拉伸載荷。此時壁板的收縮受到被焊框架的拘束,從而在壁板上只有小量的平面外變形產生。這時在焊接後壁板內存有殘余拉伸應力,而在框架內則存有殘余壓應力。這種方法對減小焊接薄板的壓曲變形具有良好的效果。