⑴ 最常用消除焊接残余应力的方法是将焊件进行焊后什么处理
JH超声波焊接应力消除方法焊后消除应力,消除残余拉应力,产生有益的压应力
⑵ 焊接残余应力是怎么产生的焊接应力如何消除
焊件在焊接过程中,热应力、相变应力、加工应力等超过屈服极限(Yield strength),以致冷却后焊件中留有未能消除的应力。
这样,焊接冷却后的残余在焊件中的宏观应力称为残余焊接应力。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。
⑶ 消除焊接残余应力的方法有
有以下:退火炉处理、火焰加温处理、保温炉处理、机械轧制(矫形处理)、自然时效处理(时间较长)等多种消除焊接应力的方式。
⑷ 怎样消除焊接残余应力
利用锤击焊缝区来控制焊接残余应力
焊后用小锤轻敲焊缝及其邻近区域,使金属展开,能有效地减少焊接残余应力。据
利用预热法来控制焊接残余应力
构件本体上温差越大,焊接残余应力也越大。焊前对构件进行预热,能减小温差和减慢冷却速度,两者均能减小焊接残余应力。
利用“加热减应区法”来控制焊接残余应力
焊接时,加热那些阻碍焊接区自由伸缩的部位,使之与焊接区同时膨胀和同时收缩,就能减小焊接应力,这种方法称为“加热减应区法”,加热的部位就称之为“减应区”。
利
利用高温回火来消除焊接残余应力
由于构件残余应力的最大值通常可达到该种材料的屈服点,而金属在高温下屈服点将降低。所以将构件的温度升高至某一定数值时,应力的最大值也应该减少到该温度下的屈服点数值。如果要完全消除结构中的残余应力,则必须将构件加热到其屈服点等于零的温度,所以一般所取的回火温度接近于这个温度。
1、整体高温回火 将整个构件放在炉中加热到一定温度,然后保温一段时间再冷却。通过整体高温回火可以将构件中80%~90%的残余应力消除掉,这是生产中应用最广泛、效果最好的一种消除残余应力的方法。
回火时间随构件厚度而定,钢按每毫米壁厚l~2min计算,但不宜低于30min,不必高于3h,因为残余应力的消除效果随时间迅速降低,所以过长的处理时间是不必要的。
2、局部高温回火 只对焊缝及其局部区域进行加热消除残余应力。消除应力的效果不如整体高温回火,此方法设备简单,常用于比较简单的、刚度较小的构件,如长筒形容器、管道接头、长构件的对接接头等焊接残余应力的消除。
利用温差拉伸法来消除焊接残余应力
温差拉伸法消除焊接残余应力的基本原理与机械拉伸法相同,主要差别是利用局部加热的温差来拉伸焊缝区。
温差拉伸法是在焊缝两侧各用一个宽度适当的氧乙炔焰焊炬进行加热,在焊炬后面一定距离,用一根带有排孔的水管进行喷水冷却。氧乙炔焰和喷水管以相同速度向前移动。这就形成了一个两侧温度高(峰值约为200℃)、焊接区温度低(约为100℃)的温度差。两侧金属受热膨胀对温度较低的区域进行拉伸,这样就可消除部分残余应力。据测定,消除残余应力的效果可达50%~70%。
利用振动法来消除焊接残余应力
构件承受变载荷应力达到一定数值,经过多次循环加载后,结构中的残余应力逐渐降低,即利用振动的方法可以消除部分焊接残余应力。一种大型焊件使用振动器消除应力的装置。
振动法的优点是设备简单、成本低,时间比较短,没有高温回火时的氧化问题,已在生产上得到一定应用。
爆炸法
通过布置在焊缝附近的炸药带,引爆产生的冲击波与焊接残余应力的交互作用,使金属产生适量的塑性变形,从而消除焊接残余应力的方法,叫焊接残余应力爆炸法。
⑸ 消除焊接残余应力的方法有哪些
整体高温回火;局部高温回火;温差拉伸法;机械拉伸法;震动法。
⑹ 消除焊接残余应力的主要方法有哪些
有整体高温回火和局部高温回火,温差拉伸法,机械拉伸法,振动法。
⑺ 降低焊接应力的主要方法有哪些
一、控制焊接应力的措施
焊接以后留下一定的残余应力是不可避免的,但是可以通过恰当的工艺措施给予一定程度的控制和调节,使应力值尽可能减小,分布尽可能合理。
焊接应力是由于焊后收缩受到制约造成的,制约越严重,内应力也就越大。因此,控制内应力的方法虽有多种,但基本原则只有一个,就是缓和对焊缝收缩的制约。通常采用的工艺措施有以下几种。
1.采用合理的焊接次序
所谓合理的焊接次序,主要是应该尽量使焊缝能比较自由地收缩,特别是那些收缩比较大、残余应力比较大的焊缝。
2.预热法
焊接温差越大,残余应力越大,同时从组织转变来说,冷却速度越快组织应力也越大。预热可以达到减小温差和减慢冷却速度的目的,从而减小焊接应力。
焊件是否需要预热,主要是从钢材的化学成分、厚度和结构刚度等方面来考虑,而预热温度的选择则主要是根据钢材的化学成分来确定。
一般来说,钢材含合金元素越多,越容易形成淬硬组织;而合金元素含量越多的钢材,就越需要预热,同时预热温度也偏高。
钢板越厚越要求预热。因为钢板越厚散热越快,冷却越快,就越需要通过预热来减慢冷却速度。所以对一些含合金元素较低的钢种不需要预热,但钢材若具有一定厚度时就要增加一道预热工序。刚度越大的结构,越需要预热。因为结构的刚度越大,焊缝收缩所受到的制约也越大,应力就越大,所以需要通过预热来降低焊接应力。
3.同步收缩法
焊缝(确切地说是有效区段)的收缩因受到旁边冷金属的牵制而形成拉应力,也就是说,有效区段旁边的较冷的金属不允许它收缩,从而形成较大的应力。如果采取适当的工艺措施,允许它或者部分地允许它收缩,就可以免除或者部分地免除残余焊接应力。同步收缩法就是基于这个原理所采取的工艺措施。
二、消除焊接应力的方法
消除焊接应力的方法主要有热处理法、机械法和振动法等。
1.热处理法
热处理法主要是指焊后进行退火处理。焊件是否需要热处理,主要应考虑钢板的化学成分、厚度、结构刚性和使用条件等方面。消除应力退火分整体退火和局部退火,目前转向架焊接生产中常采用的就是整体退火法。
但值得注意的是,退火法是无法消除焊接变形的,若退火不当还会增加工件的变形,因为温度越高材料越容易变形,所以要采取预防措施,如放置平稳和增加垫块等。
2.机械法
机械法中的一种常见形式是“锤击法”,是使有效区产生塑性变形的机械消除应力的方法,就是用小锤或装有圆头的风枪对焊缝进行锤击。风枪应垂直于焊缝,同时风力不要过大。
机械消除应力法还有另一种形式,就是对焊接结构实行有控制的过载,也就是使构件承受比正常工作状态下大的载荷,使构件产生局部的屈服,以降低焊接应力。施加的过载量越大,效果也就越好,如过载使整体达到屈服,残余应力也就全部消除。对于那些不能采用热处理方法来消除应力的工件,过载法是比较好的一种方法。
3.振动法
振动法是通过低频振动来消除应力的方法。振动法不仅会降低材料的屈服极限、抗拉强度,还具有设备简单、能量消耗少、操作方便、需要时间短、不破坏工件表面状况以及不产生公害等优点,但目前国内机车行业较少采用此法。