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焊接应力变形怎么办

发布时间:2022-05-20 08:44:43

1. 焊接应力怎样消除

1 整体高温回火(消除应力退火),
将整个焊接结构加热到一定温度(根据具体工件金属材质而定),保温一段时间,在冷却。可以消除80%-90%的残余应力。应用最为广泛的一种应力消除工艺。

2 局部高温回火,只针对焊缝及其周围部分局部回火,消除应力效果不如整体回火。设备较简单,适用于结构较简单,拘束度较小工件,诸如 长筒形容器,管道接头,长构件的对接接头等。

3 机械拉伸法,对焊接工件进行加载,使得焊接压缩塑性变形区得到拉伸,减少焊接引起的局部压缩变形量,来降低应力。常见的有水压试验,水压压力大于容器的使用压力,水压试验的同时对容器进行了一次机械拉伸。消除部分焊接引起的应力。

4 温差拉伸法 (低温消除应力),在焊缝两侧各一个适当宽度用氧乙炔火焰加热。在焊枪后边一定距离喷水冷却。焊枪火焰 冷却喷水以相同速度移动。形成一个两个温度高(峰值约200摄氏度) 焊接区域温度低(约100摄氏度)。两侧金属因受热膨胀对温度较低的焊接区进行拉伸,产生拉伸塑性变形。来抵消 原来的压缩塑性变形。从而消除内应力。常用于规则焊缝厚度小于40毫米的板 壳结构,应力的消除。

5 振动法,针对焊缝区域进行振动。使得振源与结构发生稳定的共振。利用稳定共振产生的变载应力,使焊缝区产生塑性变形。达到消除焊接应力的目的。碳素钢及 不锈钢金属结构 使用振动法消除应力效果较好。具有设备价格低廉,简单,处理成本低,时间短。不会产生高温回火的氧化问题 的特点。

2. 焊接变形的矫正方法

焊接变形
钢构件在未受荷载前,由于施焊电弧高温引起的变形为焊接变形。包括缩短、角度改变、弯曲变形等。

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影响
​焊接变形对结构安装精度有很大影响,过大的变形将显著降低结构的承载能力;

原因
对所有熔化式焊接,在焊缝及其热影响区都存在较大的残余应力,残余应力的存在会导致焊接构件的变形、开裂并降低其承载力;同时,在焊缝的焊趾部位还存在凹坑、余高、咬边造成的应力集中;而焊趾处的熔渣缺陷、微裂纹又形成了裂纹的提前萌生源。由于受残余拉应力、应力集中和裂纹萌生源的影响,焊接接头的疲劳寿命大大降低。

焊接变形
残余应力都集中在焊缝附近,当焊接残余应力与承载的工作应力叠加,其数值超过材料的屈服极限时,工件就会在焊缝附近产生焊接变形,断裂等现象。研究残余应力的影响不仅考虑其数值的大小,而残余应力的方向也是重要因素,用盲孔法残余应力检测仪可以对焊接残余应力值的大小和方向进行测量。在分析残余应力的影响时,即使焊接构件的残余应力值远远低于其材料的屈服极限,但如果存在严重的应力集中,那么焊接构件在其运输和使用过程中也会因残余应力的释放而发生永久性的塑性变形。

防止方法
通过消除焊缝及其热影响区残余应力,解决应力集中的问题,可以达到防止焊接变形的目的。

消除残余应力的方法很多,如自然时效、热时效、振动时效等,但自然时效周期太长,已不适合现在市场经济的快速要求;热时效不仅消耗大量的能源、占用场地和较大的设备资金投入,而且消除残余应力的效果也因炉况的不同有很大的差异,其对残余应力的消除率一般在40~80%之间;振动时效虽然使用方便,但其应力消除率一般在30~50%。豪克能消除应力是最彻底消除焊接应力的方法,它不仅使残余应力的消除率达到80~100%,而且还能产生理想的压应力,这对焊接构件的抗疲劳性能和抗应力腐蚀性能也大有益处。

豪克能消除焊接应力,防止焊接变形的原理是利用大功率的豪克能推动冲击工具以每秒二万次以上的频率冲击金属物体表面,由于豪克能的高频、高效和聚焦下的大能量,使金属表层产生较大的压缩塑性变形;同时豪克能冲击波改变了原有的应力场,产生一定数值的压应力,并使被冲击部位得以强化,防止焊接变形和焊缝开裂。

振动时效防止焊接变形的原理:振动时效是利用工件的共振,给工件施加附加交变应力或变形,当附加交变应力与残余应力叠加,通过材料内摩擦吸收能量,达到或超过材料的某一阀值时,工件发生微观或宏观粘弹塑性力学变化,从而降低和均化工件内部的残余应力,并使其尺寸精度达到稳定。

减小方法
减小变形的主要方法有,(1)选择合理的焊接顺序;(2)尽可能用对称焊缝(如工字形截面);(3)采用反变形法

焊接过程中控制变形的主要措施:

1、采用反变形

2、采用小锤锤击中间焊道

3、采用合理的焊接顺序

4、利用工卡具刚性固定

5、分析回弹常数。

矫正
焊接变形的矫正

机械矫正
1、机械矫正法

采用压力机、矫正机或手工捶击等机械方法产生新的塑性变形, 以使原开缩短的部分得以延伸, 达到矫正变形的目的。其中多辊平板机适用于薄板拼焊件的矫正。利用窄轮碾压焊缝及其两侧使之延伸来消除变形, 用于焊缝比较规范的薄壳结构。机械矫正法对塑性差的高强钢应慎用。

火焰矫正
2、火焰矫正法

利用火焰加热时产生的局部压缩塑性变形, 使较长的金属在冷却后缩短来消除变形。本法简单, 机动灵活, 适用面广。在使用时应控制温度和加热位置。对低碳钢和普通低合金钢常采用600~800℃的加热温度。由于需再次加热, 对合金钢等慎用。

焊接变形分类
焊接变形可分为面内变形和面外变形。焊接变形的面内变形可分为焊缝纵向收缩变形、横向收缩变形和焊缝回转变形,面外变形可分为角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳波浪变形。

3. 调控焊接应力与变形的焊前、焊后及随焊措施有哪些

有设计措施和工艺措施。

1、设计措施。尽量减少焊缝的数量和尺寸,在减小变形量的同时降低焊接应力。防止焊缝过于集中,从而避免焊接应力峰值叠加。要求较高的容器接管口,宜将插入式改为翻边式。

2、工艺措施。采用较小的焊接线能量,减小焊缝热塑变的范围,从而降低焊接应力。合理安排装配焊接顺序,使焊缝有自由收缩的余地,降低焊接中的残余应力。焊接高强钢时,选用塑性较好的焊条。采用整体预热。降低焊缝中的含氢量及焊后进行消氢处理,减小氢致集中应力。

3、防止和减少焊接应力的方法:预热、加热“减应区”、合理选择焊接工艺参数、敲击法。防止和减少焊接变形的方法:反变形法、确定合理的装配焊接程序、选择合理的焊接顺序、刚性固定法、散热法。

预防焊接变形的措施:

进行合理的焊接结构设计,采取合理的装配工艺措施,预留收缩余量法、反变形法、刚性固定法。合理选择装配程序。采取合理的焊接工艺措施,合理的焊接方法。尽量用气体保护焊等热源集中的焊接方法。不宜用电弧焊,特别不宜选用气焊。

合理的焊接规范。尽量采用小规范,减小焊接线能量。合理的焊接顺序和方向。进行层间锤击。

4. 焊接变形怎么预防

预应力反变形法. 形位反变形法. 钢性固定. 减小焊接线能量法

5. 预防和减少焊接应力与变形的措施有哪些

有以下措施可供选用。一是对接接头、T形接头和十字接头,宜双面对称焊接。有对称轴截面的构件,宜对称于构件中性轴焊接。有对称连接杆件的节点,宜对称于节点轴线同时对称焊接。非对称双面坡口焊接,宜先在深坡口面完成部分焊缝焊接,然后完成浅坡口面焊缝焊接。对长焊缝宜采用分段退焊法或多人对称焊接法。宜采用跳焊法,避免工件局部热量集中。

6. 减少焊接变形和焊接应力的方法有哪些

应力释放导致的焊接变形,所以从消除焊接应力入手可以解决焊接变形的问题;消除焊接应力有热时效、振动时效、豪克能焊接应力,热时效处理周期长。成本高不环保;振动时效是整体去除焊接应力的方法,灵活方便,对于均化应力防止变形具有明显的效果;豪克能焊接应力消除设备可以对焊缝进行超声冲击,去除应力高达90%以上,增强焊缝强度有效防止变形。

7. 如何防止焊接的变形和焊接变形后 正确的校正方法

焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。焊接过程中,对焊件进行不均匀加热和冷却,是产生焊接应力和变形的根本原因。

减少焊接应力与变形的工艺措施主要有:

1、预留收缩变形量:根据理论计算和实践经验,在焊件备料及加工时预先考虑收缩余量,以便焊后 工件达到所要求的形状、尺寸。

2、反变形法:根据理论计算和实践经验,预先估计结构焊接变形的方向和大小,然后在焊接装配时给予一个方向相反、大小相等的预置变形,以抵消焊后产生的变形。

3、刚性固定法焊接时将焊件加以刚性固定,焊后待焊件冷却到室温后再去掉刚性固定,可有效防止角变形和波浪变形。

(7)焊接应力变形怎么办扩展阅读:

焊接注意事项:

1、焊接操作及配合人员必须按规定穿戴劳动防护用品。并必须采取防止触电、火灾等事故的安全措施。

2、对焊机应安置在室内,并应有可靠的接地或接零。电焊导线长度不宜大于30m,当需要加长导线时,应相应增加导线的截面。当多台对焊机并列安装时,相互间距不得小于3m,应分别接在不同相位的电网上,并应分别有各自的刀型开关。

3、焊接现场10m范围内,不得堆放油类、木材、氧气瓶、乙炔发生器等易燃、易爆物品。

4、作业前,应检查并确认对焊机的压力机构灵活,夹具牢固,气压、液压系统无泄漏,一切正常后,方可施焊。

参考资料来源:网络-焊接

参考资料来源:网络-焊接变形

参考资料来源:网络-校正方法

8. 焊接应力及变形产生的原因是什么减少和防止焊接应力及变形的常用方法是什么


减少办法:

1、合理设计焊接构件 在保证结构有足够承载能力情况下,尽量减少焊缝数量、焊缝长度及焊缝截面积;要使结构中所有焊缝尽量处于对称位置。厚大件焊接时,应开两面坡口进行焊接,避免焊缝交叉或密集。尽量采用大尺寸板料及合适的形钢或冲压件代替板材拼焊,以减少焊缝数量,减少变形。


2、采取必要的技术措施 。


(1)反变形法 反变形法指经过计算或凭实际经验预先判断焊后的变形大小和方向,或焊前进行装配时,将焊件安置在与焊接变形方向相反的位置。或在焊前使工件反方向变形,以抵消焊接后所发生的变形。


(2)加裕量法 加裕量法是焊前对焊件加放0.1%-0.2%的收缩量,以补充焊后的收缩。


(3)刚性夹持法 刚性夹持法是采用夹具或点焊固定等手段来约束焊接变形。此种方法能有效防止角变形和薄板结构的波浪形变形。刚性夹持法只能适用于塑性较好的一些焊接材料,且焊后应迅速退火处理以消除内应力,对塑性差的材料,如淬硬性较大的钢材及铸铁不能使用,否则,焊后易产生裂纹。


(4)选择合理的焊接顺序 合理选择焊接顺序能大大减小变形。如构件的对称两侧都有焊缝,应该设法使两侧焊缝的收缩量能互相抵消或减弱。

9. 产生焊接应力和变形的原因是什么消除焊接应力的办法有哪些

产生焊接应力和变形的原因是什么是残余应力和不均匀加热, 消除焊接应力的办法有尽量减少其产生,热处理, 捶击, 喷丸等。

10. 焊接钢管焊接产生的应力和变形应该怎么解决

应力可以通过做热处理的方法消除。
至于变形要焊前考虑,焊后变形可以通过火焰校正或者锻压机校正。

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