Ⅰ 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。
Ⅱ 焊接当中如何避免焊接应力
焊接应力避免是不可能的 只能说减少!两种方案:
一、振动焊接:采用华云机电HK系列专振动时效作为激振源,边属振动变焊接,能够散热均匀减少应力;
Ⅲ 电焊如何消除应力
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。望采纳,谢谢!!
Ⅳ 焊接应力消除方法有哪些
焊接应力消除方法主要有三种:
1.时效法:焊接完毕后讲工件放在那里让版其自然消除,权需要的时间比较长,适合较大工件;
2.振动法:采用应力消除机进行振动,与时效法的原理相同,不过时间较短,效率高,适合较小工件;
3.热处理法:对焊接完毕后的工件进行回火或其他热处理方法消除应力。
Ⅳ 防止和减小焊接应力的措施有哪几种
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。
Ⅵ 减少焊接残余应力的措施有哪些
减少焊接残余应力的措施:
焊后热处理法(PWHT)
常用的PWHT有两种方法:一种是整体热处理,即
将焊件整体放入炉中进行热处理,这种方法一般可消
除80%~90%的焊接残余应力;另一种方法是局部热处
理,即对焊缝周围局部区域进行加热,它只能降低残
余应力峰值,不能完全消除残余应力。
(2)机械拉伸法
通过机械拉伸,使焊接接头拉伸残余应力区域产生拉伸塑性变形,卸载后降低焊接残余应力,一般适用于屈服比较小的塑性材料。
(3)温差拉伸法
其基本原理与机械拉伸法相同。
(4)锤击焊缝
采用带有小圆弧面的手锤或风枪锤击焊缝,使焊缝金属延展,从而降低内应力。锤击时力量要适中,使2mm范围内受到影响,避免因锤击过重而产生裂纹,同时要注意避免在300~4000C之间锤击,以免出现蓝脆。一般根部焊道不锤击以免产生裂纹,盖面焊道不锤击以免影响焊缝美观。
(5)振动法
即以振动产生的交变应力对工件施加附加应力,当附加应力与焊接残余应力叠加后达到或超过金属材料的屈服点时,在工件内部就会产生一定塑性变形,从而使焊接残余降低或均匀化。这种方法设备简单、操作方便、经济性好,但振动参数不易选择。
Ⅶ 焊接应力产生原因如何防止和消除
你好,1、焊接应力产生原因:焊接过程的不均匀温度场。
2、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
3、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。
4、焊接应力的消除方法
:(1)、消除应力的失效方法有振动时效(消除30%——50%的应力);(2)、热时效(消除40%——70%的应力);(3)、豪克能PT时效(消除80%——100%的应力)。
Ⅷ 请教怎样焊接才能有效地消除焊接应力
焊接会产生焊接应力,焊接应力的消除的方法主要有几种:
1、热处理法,比如说退火、正火等
2、时效法,自然放置就可以缓慢释放,但是需要的时间比较长
3、振动时效法,就是采用机械振动释放应力
4、抛丸,类似于机械振动,抛丸和喷丸之后也会降低焊接应力
还有一些是设计结构时可以注意的,也能降低结构的焊接应力:
1、减少焊缝数量、长度、焊脚尺寸
2、合理的设计焊缝位置,避免焊缝集中
3、堆焊部位通过打磨过渡等方式,也能降低应力的集中
Ⅸ 焊接当中如何避免焊接应力
防止和减少焊接结构应力的方法
1、选择合理的装焊接顺序
(1)尽可能考虑恢复能自由收缩
1)对大型焊接结构,焊接应从中间向四周进行焊接,只有这样才能使恢复由中间向外依次收缩,减少焊接应力。
2)带肋板的工字钢,若先焊盖板与腹板再焊肋板和腹板的恢复,因角恢复的横向收缩会在盖板与腹板间造成很大的应力,若按顺序从中间逐格、并两边对称焊接使焊件能自由收缩,焊接应力就会大大减少。
(2)、收缩量最大的恢复应先焊
1)先焊的恢复受阻小,故焊后有一定的变形但应力较小。
2)收缩量大的焊缝,容易产生较大的焊接应力。因此焊件上收缩量最大的焊缝先焊可减少焊接应力。若焊件上即有对接焊缝又有角焊缝,应尽量先焊对接焊缝因为对接焊缝的收缩量比较焊缝大。
(3)平面交叉时应先焊横向焊缝
1)在焊缝交叉点会产生较大的焊接应力,若设计不可避免就应采用合理的焊接顺序。
2)T形焊缝和十字焊缝的合理顺序应确保横向焊缝先焊让其自由收缩以减少焊接应力,
注意:起弧点和收弧点应避免在焊缝的交叉点上。
2、选择合理的焊接参数
焊接时,应按焊件的具体情况尽可能采用小直径焊条(焊丝)与较小的热输入,以减少焊件受热范围,从而减少焊接应力。
3、预热法
(1)焊前对焊件的全部(或局部)进行加热,一般为150~350℃,其目的是减少焊接区域整体焊件的温差。温差越小,越能使焊缝区与结构整体均匀冷却,从而减少内应力。
(2)对淬硬倾向较大的材料或修补刚性较大的焊件常用此法。预热温度视金属材料的物理性能、结构刚性、散热条件等具体情况而有所差异。
4、加热“减应区”法
选择焊件的适当部位进行加热使之伸长。加热后再施焊,可使原来刚性大的焊件黄金原来大为减小。它可使焊件焊接区上阻碍接头自由收缩的部位之间温差大为减小,并可均匀冷却与收缩,进行焊接应力。
5、锤击法
(1)焊缝金属因在冷却收缩时受阻而产生拉伸应力,若在焊后冷却过程中用手锤或风动锤敲击焊缝金属,促使焊缝金属产生塑性变形,可抵消一定的焊缝收缩量,起到减小焊接应力的作用。
(2)实践证明:敲击第一层焊缝金属能使内应力几乎全部消除。为防止产生裂纹,应在焊缝塑性较好的热态时进行锤击;但盖面焊缝不宜锤击,因有损焊缝外观。
Ⅹ 焊接应力有哪些消除方法
为了消除和减小焊接残余应力,应采取合理的焊接顺序,先焊接收缩量大专的焊缝。焊接时适当属降低焊件的刚度,并在焊件的适当部位局部加热,使焊缝能比较自由地收缩,以减小残余应力。热处理(高温回火)是消除焊接残余应力的常用方法。
整体消除应力的热处理效果一般比局部热处理好。焊接残余应力也可采用机械拉伸法(预载法)来消除或调整,例如对压力容器可以采用水压试验,也可以在焊缝两侧局部加热到200℃,造成一个温度场,使焊缝区得到拉伸,以减小残余应力。
(10)如何减少焊接应力扩展阅读:
预防控制:
焊接变形的大小与焊缝的尺寸、数量和布置有关。首先从设计上合理地确定焊缝的数量、坡口的形状和尺寸,并恰当地安排焊缝的位置,对于减少变形十分重要。
在工艺上采用高能量密度的焊接方法和小线能量的工艺参量,例如多层焊对减少焊缝的纵、横向收缩以及由此引起的挠曲和失稳变形是有利的。但多层焊对角变形不利。采用合理的装配、焊接顺序、反变形和刚性固定可以减少焊接变形。