在焊接工藝上如何防止韌化

⑴ 防止和減小焊接結構變形的工藝措施主要有哪些

工藝措施是指在焊接構件生產製造過程中所採用的一系列措施,將其分為焊前預防措施、焊接過程中的控制措施和焊後矯正措施。

1 焊前預防措施

焊前預防主要包括預防變形、預拉伸法和剛性固定組裝法。

預變性法或稱反變形法是根據預測的焊接變形大小和方向,在待焊工件裝配時造成與焊接殘余變形大小相當、方向相反的預變形量(反變形量),焊後焊接殘余變形抵消了預變形量,使構件恢復到設計要求的幾何形狀和尺寸。

預拉伸法多用於薄板平面構件,焊接時在薄板有預張力或有預先熱膨脹量的情況下進行的。焊後,去除預拉伸或加熱,薄板恢復初始狀態,可有效地降低焊接殘余應力,控制焊接變形。預熱的作用在於減小溫度梯度,不同的預熱溫度在降低殘余應力的作用方面有一定的差別,預熱溫度在300℃～400℃時,在鋼中殘余應力水平降低了30%～50%,當預熱溫度為200℃時,殘余應力水平降低了10%～20%。

剛性固定組裝法是採用夾具或剛性胎具將被焊構件盡可能地固定,可有效地控制待焊構件的角變形與彎曲變形等。

2 焊接過程式控制制措施

焊接過程式控制制主要方法有採用合理的焊接方法和焊接規范參數,選擇合理的焊接順序以及採用隨焊兩側加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等措施。選擇線能量較低的焊接方法以及合理地控制焊接規范參數可以有效地防止焊接變形。採用隨焊兩側加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等措施可以降低殘余應力和減小焊接變形。採用隨焊兩側加熱,橫向應變、縱向應變和最大剪切應變的分布更加均勻,變化更加平緩,起到減小焊接殘余應力和變形的作用。隨焊碾壓法由於設備復雜、使用不便等原因,在生產應用中受到一定的限制,但該方法在提高焊接變形等方面具有理想的效果。隨焊激冷法能夠顯著地降低殘余應力和減少焊接變形。

焊接順序對焊接殘余應力和變形的產生影響較大,在採用不同的焊接順序時,可以改變殘余應力的分布規律,但對殘余應力整體幅值的降低作用不大,同時該方法對於控制焊接變形有較大的作用,尤其在多道焊中,作用更加明顯。

3 焊後矯正措施

當構件焊接後,只能通過矯正措施來減小或消除已發生的殘余變形。焊後矯正措施主要分為加熱矯正法和機械矯正法。加熱矯正法又分為整體加熱和局部加熱。

整體熱矯正是指將整體構件加熱至鍛造溫度以上再進行矯正的方法,可用以消除較大的形狀偏差。但是焊後整體加熱容易引起冶金方面的副作用,限制了該方法的進一步推廣及應用。

局部熱矯正多採用火焰對焊接構件局部加熱,在高溫處,材料的熱膨脹受到構件本身剛性制約,產生局部壓縮塑性變形,冷卻後收縮,抵消了焊後部位的伸長變形,達到矯正目的,火焰加熱法採用一般的氣焊焊炬,不需要專門的設備,方法簡便靈活,因此在生產上廣為應用。

此外,還有利用機械力或沖擊能等進行焊接變形矯正,包括靜力加壓矯直法、焊縫滾壓法、錘擊法等。

⑵ 如何提高焊接haz韌性，韌化的途徑有哪些

厚鋼板（JIS中的厚板相當於中國的中、厚板）大部分作為焊接結構鋼使用。為了確保安全性，除母材之外，確保焊接部位的韌性極為重要。特別是為了防止韌性劣化，確保焊接熱影響區（HAZ）的高韌性是必不可少的。作為對策，早先的細化HAZ組織是有效的。該技術對以氧化物為核心，利用復合夾雜物的晶內相變控制進行了廣泛而深入的研究，也被定義為氧化物冶金學。
2 利用鋼中非金屬夾雜物的組織控制技術的實用化。
為了確保HAZ韌性，以下三點措施是有效的：
HAZ組織的有效晶粒直徑（下稱deff）的微細化；
② 鋼基體的高韌性化；
③ 減少成為島狀馬氏體（下稱M）那樣斷裂起點的脆化相。利用Ti2O3夾雜的「晶內鐵素體（IGF）」技術可有效的細化deff。IGF鋼的組織控制技術引人注目，特別是在焊接過程中或焊接後，焊接部位不能像母材那樣進行軋制加工時，即無法採用TMCP技術，這時只能寄希望於IGF技術。
3 金屬學因子對IGF相變的影響
在利用IGF的組織控制中，若改變鋼的成分和冷卻速度，晶界F的生成量就會發生大的變化，從而使IGF分率受到大的影響。特別是在淬透性低的組分或冷速小的場合，因F在較高溫度下開始生成，增大了晶界F量。晶界F的生成使A晶粒內的C濃度增加，從而降低了IGF相變的驅動力。當A晶粒直徑和冷卻速度越小時，上述效果就越大。
研究表明，溶質原子的缺乏層會對生成核附近的相變驅動力產生影響。還根據熱處理條件的不同測定了IGF分率，以查明在高溫下，不同的保持溫度和保持時間對相變行為（即IGF分率）的影響。結果表明，IGF分率根據上述溫度和時間的不同而在0～0.8%之間變化，且隨保溫時間的延長而持續下降。如在1373K保溫1000s，IGF分率僅降至40%；但若在1523K保溫300s，就基本上不能生成IGF（即其分率為0）。
用收斂離子束（FIB）加工法將表示以上IGF分率的試樣薄膜化而製成電鏡觀察試樣。
用Φ2nm的電子束對上述薄膜試樣組成進行分析的結果表明：在1523K保溫1000s的試樣上未發現Mn濃度下降，而在1373K保溫100～1000s時的Mn濃度下降量分別達0.4%和0.2%，界面Mn濃度的下降是因相變溫度約提高了10℃，據此可知這對於促進IGF生成是有效的。
在MnS周邊的合金元素缺乏層，即使在其他S化物（CuS）和（C，N）化物周邊也能形成，但在（C，N）化物上，C、N的擴散即使在低溫也很快，故實際生成缺乏層的可能性低。另一方面，計算表明存在Nb、V、Ti等合金元素缺乏層，但其對相變的影響尚不明確。

⑶ 如何防止焊接的變形和焊接變形後 正確的校正方法

焊接變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形等。焊接過程中，對焊件進行不均勻加熱和冷卻，是產生焊接應力和變形的根本原因。

減少焊接應力與變形的工藝措施主要有：

1、預留收縮變形量：根據理論計算和實踐經驗，在焊件備料及加工時預先考慮收縮餘量，以便焊後 工件達到所要求的形狀、尺寸。

2、反變形法：根據理論計算和實踐經驗，預先估計結構焊接變形的方向和大小，然後在焊接裝配時給予一個方向相反、大小相等的預置變形，以抵消焊後產生的變形。

3、剛性固定法焊接時將焊件加以剛性固定，焊後待焊件冷卻到室溫後再去掉剛性固定，可有效防止角變形和波浪變形。

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焊接注意事項：

1、焊接操作及配合人員必須按規定穿戴勞動防護用品。並必須採取防止觸電、火災等事故的安全措施。

2、對焊機應安置在室內，並應有可靠的接地或接零。電焊導線長度不宜大於30m，當需要加長導線時，應相應增加導線的截面。當多台對焊機並列安裝時，相互間距不得小於3m，應分別接在不同相位的電網上，並應分別有各自的刀型開關。

3、焊接現場10m范圍內，不得堆放油類、木材、氧氣瓶、乙炔發生器等易燃、易爆物品。

4、作業前，應檢查並確認對焊機的壓力機構靈活，夾具牢固，氣壓、液壓系統無泄漏，一切正常後，方可施焊。

參考資料來源：網路-焊接

參考資料來源：網路-焊接變形

參考資料來源：網路-校正方法

⑷ 何謂「韌性」其力學性能指標是什麼如何防止零件韌性不足導致斷裂。

韌性，物理學概念，表示材料在塑性變形和破裂過程中吸收能量的能力。韌性越好，則發生脆性斷裂的可能性越小。韌性可在材料科學及冶金學上，韌性是指材料受到使其發生形變的力時對折斷的抵抗能力，其定義為材料在斷裂前所能吸收的能量與體積的比值。為防止鋼結構的脆性斷裂，除了必要時需按斷裂力學原理作斷裂分析外，一般應注意以下幾個方面：
①合理設計和選用鋼材：具體設計時應注意選擇合適的結構方案和桿件截面、連接及構造型式，避免截面的急劇改變，減小構造應力集中。應根據結構的荷載情況（包括靜力或動力性質）、所處環境溫度和所用鋼材厚度，選用合適的鋼種並提出需要的技術要求（包括必要的沖擊韌性要求）等。
②合理製造和安裝：鋼材的冷加工易使鋼材發生硬化和變脆，應採取措施盡量減少其不利影響。焊接尤其是手工焊接容易產生裂紋或類似裂紋式缺陷，應選擇合適的焊接工藝和參數，力求減少焊接缺陷，如對厚鋼板採用焊前預熱、焊後保溫或熱處理等措施、使用合格焊工、必要的質量檢驗等。對結構和構件的拼裝應採用合理的工藝順序，提高精度，減小焊接和裝配殘余應力。
③建立必要的使用維修規定和措施：應保證結構按設計規定的用途、荷載和環境條件使用不得超規范使用。建立必要的維修措施，經常監視結構尤其是承受動力荷載結構發生裂紋或類裂紋等缺陷或損壞的情況。

⑸ 焊接工作的防護及注意事項有哪些

1）個人防護用品金屬焊接和切割作業人員工作前要穿戴好合適的勞動保護用品，如防塵面罩、焊接手套、焊接工作服；操作時要戴好護目鏡或面罩；在潮濕的地方或雨天作業時應穿上膠鞋。針對特殊作業，還可以佩帶長管呼吸器，以防止煙塵危害。要防止弧光傷害，則要根據電流強度，選擇不同型號的濾光鏡片。穿上淺色帆布工作服，扎緊袖口，扣好領口，可減少其對皮膚的傷害。
2）工作前檢查與清洗對各種容器、管道，沾有可燃氣體和溶液的工件進行操作前，應先做檢查，沖洗掉有毒有害、易燃易爆物質，解除容器及管道壓力，消除容器密閉狀態。動火前應對容器內物質采樣分析，合格後再進行工作；焊接、切割密閉空心工件時，必須留有氣孔。在容器內工作，應有人監護，並有良好的通風設施和照明設施。
3）留意現場安全細節為防止火災和爆炸類事故發生，在作業前應仔細檢查作業場所，作業場所周圍不得存放易燃易爆物品。在進行氣焊或氣割作業時，要仔細檢查瓶閥、減壓閥和膠管，不能有漏氣現象；擰裝和拆取閥門都要按操作規程來做。
在電焊作業時，應注意電流過大、導線包皮破損會產生高溫；接頭處接觸不良會引起火災。因此作業前應仔細檢查，對不良設備予以更換。另外，還應該注意在焊接、切割管道、設備時，熱傳導可能導致另一端易燃易爆物品著火甚至爆炸。作業前要仔細檢查，對另一端的危險物品予以清除。
切割舊設備、廢鋼鐵時，要注意清除其中夾雜的易燃易爆物品。在作業現場，要配備足夠數量的滅火器材，並檢查滅火器材的有效期限，保證其有效可用。焊接、切割作業結束後，要仔細檢查現場，消除遺留下的火種，避免後患。

4）對觸電類事故預防 電焊機外殼及不帶電的金屬構件一定要保護接地（或接零），絕緣電阻要足夠大。接線柱要用罩蓋好；焊把、焊鉗及焊接電纜絕緣程度要好；同時帶電體之間、帶電體與其他物體之間都要保持距離；電焊機及電源線應放置在人體不易接觸的地方。
登高焊接時還要注意勿與高壓電網距離過近，不能將作業用的電纜纏繞在身上或搭在肩上，電纜線應系在腳手架及其他設施上，以免踩到腳下，導致絕緣層破損。在移動、檢修焊機更換保險絲、改變極性等操作時，必須切斷電源開關才能進行。

推拉電源閘刀時要戴絕緣手套，人要站在側面，以防電弧火花灼燒臉部。一旦發生觸電事故，則要立即切斷電源，進行現場急救。
5）其他措施 對職業有害因素的健康防護：作業場所要有良好的通風設施，做好全面通風和局部通風；盡可能採用職業危害程度相對較小的焊接材料。對長期從事焊接和切割作業的人員應定期進行職業健康體檢，如發現有焊工職業禁忌症，應調離崗位。

⑹ 高強鋼HAZ的脆化原因在焊接工藝上如何防止

合格的高強鋼只要按使用手冊焊接，HAZ經常會出現強度大幅下降-軟化，脆化不會出現。
在焊接工藝上，最主要就是要控制熱輸入，熱輸入既要足夠確保焊縫質量，又要盡量控制熱輸入的量不要過大。國際上成熟做法就是測量並控制t 8/5時間。
在鋼材生產環節，可以通過優化鋼材成分和軋制工藝，使得材料的t 8/5時間范圍比較寬，便於用戶控制焊接質量。好的高強鋼，按推薦t 8/5時間焊接，HAZ的強度可以維持得特別好，100%不低於母材標准最小強度。

⑺ 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。

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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。

⑻ 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）。

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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。

⑼ 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。

⑽ 防止焊接變形的工藝措施有哪些

工藝設計成三角形結構組成，也可以在允許的地方做加強拉筋。