Ⅰ 減少焊接殘余應力的措施有哪些
減少焊接殘余應力的措施:
焊後熱處理法(PWHT)
常用的PWHT有兩種方法:一種是整體熱處理,即
將焊件整體放入爐中進行熱處理,這種方法一般可消
除80%~90%的焊接殘余應力;另一種方法是局部熱處
理,即對焊縫周圍局部區域進行加熱,它只能降低殘
余應力峰值,不能完全消除殘余應力。
(2)機械拉伸法
通過機械拉伸,使焊接接頭拉伸殘余應力區域產生拉伸塑性變形,卸載後降低焊接殘余應力,一般適用於屈服比較小的塑性材料。
(3)溫差拉伸法
其基本原理與機械拉伸法相同。
(4)錘擊焊縫
採用帶有小圓弧面的手錘或風槍錘擊焊縫,使焊縫金屬延展,從而降低內應力。錘擊時力量要適中,使2mm范圍內受到影響,避免因錘擊過重而產生裂紋,同時要注意避免在300~4000C之間錘擊,以免出現藍脆。一般根部焊道不錘擊以免產生裂紋,蓋面焊道不錘擊以免影響焊縫美觀。
(5)振動法
即以振動產生的交變應力對工件施加附加應力,當附加應力與焊接殘余應力疊加後達到或超過金屬材料的屈服點時,在工件內部就會產生一定塑性變形,從而使焊接殘余降低或均勻化。這種方法設備簡單、操作方便、經濟性好,但振動參數不易選擇。
Ⅱ 鐵板焊接後如何降低硬度,因為難打孔
鐵板焊接時由於焊接過程中焊縫迅速冷卻導致焊縫變硬鑽孔困難。可以通過焊後熱處理方式不僅可以使焊縫退火,還可以消除焊接殘余應力等有害影響。
焊後熱處理作用:
1.鬆弛焊接參與應力。
2.穩定結構的形狀和尺寸,減少畸變。
3.改善母材、焊接區的性能,包括提高焊縫金屬的塑性;降低熱影響區硬度;提高斷裂韌性;改善疲勞強度;恢復或提高冷成型中降低的屈服強度。
4.提高抗應力腐蝕的能力。
5.進一步釋放焊縫金屬中的有害氣體,尤其是氫,防止延遲裂紋的發生。
Ⅲ 減少焊接殘余應力的措施有哪些
1、設計要合理:減少焊縫數量,減少焊縫尺寸,選擇合理的坡口,合理安排焊縫位置。
2、工藝措施:反變形,剛性固定法,合理的焊接方法和工藝參數,合理的裝配和焊接順序。
3、焊件在焊接過程中,熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限(Yield strength),以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。
4、焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產生焊接應力和變形的根本原因。
5、焊接殘余應力會導致焊接變形翹曲,後期的焊接開裂,應力腐蝕問題,極大影響焊接件的使用壽命,降低可靠性。
Ⅳ 請教:如何降低材料的屈強比,具體措施有哪些
首先
屈強比是指 鋼材的屈服強度/鋼材的極限破壞強度
鋼材受力在沒有超過屈服點時,它的變形是線型的,也就是卸載後它會還原到 原來的形態。受力如果超過屈服點,鋼材就產生塑性變形。在同樣的荷載增量下,過了屈服點的鋼材產生的變形要比沒有過屈服點的鋼才產生的變形大。
所以對這機械構件,當然是變形小的鋼材好.那麼鋼材的屈服強度就應該以接近鋼材的極限破壞強度為佳,也就是說
屈強比大的鋼材用來做結構零件可靠性高.
Ⅳ 防止和減小焊接應力的措施有哪幾種
利用錘擊焊縫區來控制焊接殘余應力
焊後用小錘輕敲焊縫及其鄰近區域,使金屬展開,能有效地減少焊接殘余應力。據
利用預熱法來控制焊接殘余應力
構件本體上溫差越大,焊接殘余應力也越大。焊前對構件進行預熱,能減小溫差和減慢冷卻速度,兩者均能減小焊接殘余應力。
利用「加熱減應區法」來控制焊接殘余應力
焊接時,加熱那些阻礙焊接區自由伸縮的部位,使之與焊接區同時膨脹和同時收縮,就能減小焊接應力,這種方法稱為「加熱減應區法」,加熱的部位就稱之為「減應區」。
利
利用高溫回火來消除焊接殘余應力
由於構件殘余應力的最大值通常可達到該種材料的屈服點,而金屬在高溫下屈服點將降低。所以將構件的溫度升高至某一定數值時,應力的最大值也應該減少到該溫度下的屈服點數值。如果要完全消除結構中的殘余應力,則必須將構件加熱到其屈服點等於零的溫度,所以一般所取的回火溫度接近於這個溫度。
1、整體高溫回火 將整個構件放在爐中加熱到一定溫度,然後保溫一段時間再冷卻。通過整體高溫回火可以將構件中80%~90%的殘余應力消除掉,這是生產中應用最廣泛、效果最好的一種消除殘余應力的方法。
回火時間隨構件厚度而定,鋼按每毫米壁厚l~2min計算,但不宜低於30min,不必高於3h,因為殘余應力的消除效果隨時間迅速降低,所以過長的處理時間是不必要的。
2、局部高溫回火 只對焊縫及其局部區域進行加熱消除殘余應力。消除應力的效果不如整體高溫回火,此方法設備簡單,常用於比較簡單的、剛度較小的構件,如長筒形容器、管道接頭、長構件的對接接頭等焊接殘余應力的消除。
利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應力
溫差拉伸法消除焊接殘余應力的基本原理與機械拉伸法相同,主要差別是利用局部加熱的溫差來拉伸焊縫區。
溫差拉伸法是在焊縫兩側各用一個寬度適當的氧乙炔焰焊炬進行加熱,在焊炬後面一定距離,用一根帶有排孔的水管進行噴水冷卻。氧乙炔焰和噴水管以相同速度向前移動。這就形成了一個兩側溫度高(峰值約為200℃)、焊接區溫度低(約為100℃)的溫度差。兩側金屬受熱膨脹對溫度較低的區域進行拉伸,這樣就可消除部分殘余應力。據測定,消除殘余應力的效果可達50%~70%。
利用振動法來消除焊接殘余應力
構件承受變載荷應力達到一定數值,經過多次循環載入後,結構中的殘余應力逐漸降低,即利用振動的方法可以消除部分焊接殘余應力。一種大型焊件使用振動器消除應力的裝置。
振動法的優點是設備簡單、成本低,時間比較短,沒有高溫回火時的氧化問題,已在生產上得到一定應用。
Ⅵ 焊縫接頭不重疊能降低抗拉強度嗎
碳素鋼、低合金鋼(包括低合金耐熱鋼、低合金高強鋼)焊接材料的選擇考慮因素:等強性和等韌性原則承壓承載的部件,通常根據材料的拉伸應力進行強度計算,拉伸需用應力與材料的標准抗拉強度下限值有關,即許用應力 (σ)=σb/nb(各種標准nb的取值同) (σ)為材料的拉伸許用應力 σb為材料的標准抗拉強度下限值 nb為安全系數(各種標准nb的取值不同) 焊接接頭作為部件的一部分,其焊縫抗拉強度應不小於母材標准抗拉強度規定的下限。同時應注意焊接材料熔敷金屬的抗拉強度不能大大高於母材的抗拉強度,而導致焊縫塑性性能降低,硬度增大,不利於隨後的製造成型。盡管強度計算僅考慮材料的抗拉強度,各種工藝評定標准對焊縫的屈服強度均無要求,但選擇焊接材料時也應考慮焊接材料熔敷金屬的屈服強度不應低於母材的屈服強度,並注意保證一定的屈強比。當接頭在高溫運行通常用工作溫度(或設計溫度)下材料的高溫短時抗拉強度規定下限進行需用應力計算即: [σt]=σbt/nb 其中[σt]為材料t溫度下,短時抗拉強度規定值下計算的高溫許用應力 σbt為材料t溫度下,短時抗拉強度規定值下限或工作溫度下材料的持久強度蠕變極限進行許用應力計算 [σDt]=σDt/nD 其中,[σDt]為材料t溫度下持久強度計算的許用應力 σDt為材料t溫度下的持久強度 nD為安全系數(各種標準的取值不同) 由於部件的運行工況不同,在運行中常常會由於韌性不足而產生脆性破壞,尤其是低溫工作的部件或高強度部件更容易發生脆性破壞。所以有關標准對焊接接頭的沖擊韌性指標提出明確要求。選擇焊接材料時應保證焊縫的沖擊韌性滿足有關標準的要求。然而標准不同對接頭沖擊韌性的要求也不相同。蒸汽鍋爐安全監察規程中規定焊接接頭的沖擊韌性不得低於母材沖擊韌性規定值的下限。當母材沒有沖擊韌性指數時則不得低於27J。選擇高溫運行焊接接頭的焊接材料時,應考慮其高溫短時抗拉強度或持久強度不得低於母材的對應值。一般碳素鋼和普通低合金鋼選擇焊接材料只要考慮焊接材料的考拉強度,可不考慮熔敷金屬的化學成分與母材匹配,但對於Cr-Mo耐熱鋼材料的焊接,選擇焊接材料不僅考慮其等強性,還應考慮合金元素的匹配以保證焊接接頭的綜合性能與母材一致。
Ⅶ 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.
Ⅷ 簡述改善鋼材可焊性的措施有哪些
改善高強度鋼焊接性能的措施是多方面的,主要包括以下三個方面:一是鋼內材的化學成分設計容時即充分考慮可焊性方面的要求,嚴格控制鋼材的碳當量在一定的范圍內,盡量減少鋼材自身的脆性;二是從冶煉生產工藝上盡量降低甚至消除各種有害雜質如S、P、Sn、Sb、As等,並通過工藝措施控制夾雜物的形態;三是改善焊接工藝,避免造成很大的焊接應力,盡量減輕或避免脆性的發生。
Ⅸ 防止和減小焊接應力的措施有哪幾種
利用錘擊焊縫區來控制焊接殘余應力
焊後用小錘輕敲焊縫及其鄰近區域,使金屬展開,能有效地減少焊接殘余應力。據
利用預熱法來控制焊接殘余應力
構件本體上溫差越大,焊接殘余應力也越大。焊前對構件進行預熱,能減小溫差和減慢冷卻速度,兩者均能減小焊接殘余應力。
利用「加熱減應區法」來控制焊接殘余應力
焊接時,加熱那些阻礙焊接區自由伸縮的部位,使之與焊接區同時膨脹和同時收縮,就能減小焊接應力,這種方法稱為「加熱減應區法」,加熱的部位就稱之為「減應區」。
利
利用高溫回火來消除焊接殘余應力
由於構件殘余應力的最大值通常可達到該種材料的屈服點,而金屬在高溫下屈服點將降低。所以將構件的溫度升高至某一定數值時,應力的最大值也應該減少到該溫度下的屈服點數值。如果要完全消除結構中的殘余應力,則必須將構件加熱到其屈服點等於零的溫度,所以一般所取的回火溫度接近於這個溫度。
1、整體高溫回火 將整個構件放在爐中加熱到一定溫度,然後保溫一段時間再冷卻。通過整體高溫回火可以將構件中80%~90%的殘余應力消除掉,這是生產中應用最廣泛、效果最好的一種消除殘余應力的方法。
回火時間隨構件厚度而定,鋼按每毫米壁厚l~2min計算,但不宜低於30min,不必高於3h,因為殘余應力的消除效果隨時間迅速降低,所以過長的處理時間是不必要的。
2、局部高溫回火 只對焊縫及其局部區域進行加熱消除殘余應力。消除應力的效果不如整體高溫回火,此方法設備簡單,常用於比較簡單的、剛度較小的構件,如長筒形容器、管道接頭、長構件的對接接頭等焊接殘余應力的消除。
利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應力
溫差拉伸法消除焊接殘余應力的基本原理與機械拉伸法相同,主要差別是利用局部加熱的溫差來拉伸焊縫區。
溫差拉伸法是在焊縫兩側各用一個寬度適當的氧乙炔焰焊炬進行加熱,在焊炬後面一定距離,用一根帶有排孔的水管進行噴水冷卻。氧乙炔焰和噴水管以相同速度向前移動。這就形成了一個兩側溫度高(峰值約為200℃)、焊接區溫度低(約為100℃)的溫度差。兩側金屬受熱膨脹對溫度較低的區域進行拉伸,這樣就可消除部分殘余應力。據測定,消除殘余應力的效果可達50%~70%。
利用振動法來消除焊接殘余應力
構件承受變載荷應力達到一定數值,經過多次循環載入後,結構中的殘余應力逐漸降低,即利用振動的方法可以消除部分焊接殘余應力。一種大型焊件使用振動器消除應力的裝置。
振動法的優點是設備簡單、成本低,時間比較短,沒有高溫回火時的氧化問題,已在生產上得到一定應用。
Ⅹ 如何降低42crmo4屈強比比值
以有抗震要求的土木結構為例,屈強比太高則結構為脆性破壞,脆性破壞在土木里是嚴禁的,因為破壞時結構沒有明顯的變形產生即破壞,難以預防。受到地震力時,鋼材首先達到屈服強度且強度不斷發展,結構產生變形,這個變形為肉眼可見,結構破壞的先兆出現,人們得以提前發現並預防,屈強比越大,機械零件越好(考慮節約材料,減輕重量)屈強比可以看作是衡量鋼材強度儲備的一個系數。
一般鋼材的抗拉伸強度可以留有餘地,並且可以按照實際情況進行考量。但是屈強比值最好保持在0.60—0.75之間。
一般碳素鋼屈強比為0.6-0.65,低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為0.84-0.86。
機器零件-------屈強比高,節約材料,減輕重量
鍋爐壓力容器-------------不要求太高屈強比
屈強比低表示材料的塑性較好;屈強比高表示材料的抗變形能力較強,不易發生塑性變形。