焊接变形概括及其减少措施
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控制焊接变形的设计措施在焊接行业中,焊接变形一直是一个非常头痛的问题。
焊接过程中由于高温和热应力的作用,焊件会发生变形,这会影响焊接质量和工件的性能。
为了控制焊接变形,需要采取一些设计措施,下面介绍几种常见的方法。
1.合理选择焊接方法不同的焊接方法对焊接变形的影响不同,因此在选择焊接方法时需要考虑变形因素。
例如,TIG焊接和激光焊接都是低热输入的焊接方法,可以减少焊接变形。
而电弧焊接和气焊则会产生较大的热影响区,容易引起焊接变形。
因此,在选择焊接方法时应根据具体情况进行合理选择。
2.控制焊接热输入焊接热输入是焊接变形的主要原因之一,因此需要控制焊接热输入。
可以通过降低焊接电流和增加焊接速度来减少焊接热输入。
此外,选择合适的焊接电极和焊接材料也可以降低焊接热输入。
3.使用预热和后热处理预热可以降低焊接材料的冷却速度,减少焊接变形。
后热处理可以消除焊接残余应力,进一步减少变形。
因此,在一些对焊接变形要求较高的工件上,可以采用预热和后热处理的方法。
4.采用多道焊接多道焊接可以减少每次焊接的热输入量,从而减少焊接变形。
在多道焊接中,可以采用交叉焊接的方式,即先焊接一侧,然后焊接另一侧,以此类推,从而减少残余应力的积累。
5.使用夹具和支撑物在焊接过程中,夹具和支撑物可以起到固定工件的作用,减少焊接变形。
夹具和支撑物的设计应考虑到焊接变形的方向和程度,以便实现更好的固定效果。
控制焊接变形需要综合考虑多种因素。
以上几种设计措施可以帮助我们减少焊接变形,提高焊接质量和工件的性能。
在实际应用中,需要根据具体情况进行合理选择和调整,以达到最佳的效果。
焊接变形 1. 影响工件形状、尺寸精度 2. 影响组装质量3. 增大制造成本———矫正变形费工、费时4. 减少承载能力———变形产生了附加应力焊接应力 1. 减少承载能力 2. 引发焊接裂纹,甚至脆断3. 在腐蚀介质中,产生应力腐蚀裂纹4. 引发变形焊接应力{ 焊接加热时,焊缝区受压力应力(因膨胀受阻,用符号“-”表达)远离焊缝区手拉应力(用符号“+”表达)焊后冷却时,焊缝受拉应力(因收缩受阻),远离焊缝区受压应力焊接变形:当焊接应力超出金属 σs 时,焊件将产生变形焊接应力和焊接变形总是同时存在,不会单独存在,当母材塑性较好,构造刚度较小时,焊接变形较大而应力较小;反之,则应力较大而变形较小。
4.2.3 焊接变形的控制和矫正:4.2.3.1 焊接变形的基本形式,如图 6-2-9 4.2.2 焊接变形和应力的产生因素:根本因素:对焊件进行的不均匀加热和冷却,如图 6-2-8 焊接应力与变形:4.2.1 焊接变形和残存应力的不利影响:{ {如图 6-2-9 常见的焊接残存变形的类型1、2---纵向收缩量 3---横向收缩量 4、5---角变形量 f---挠度(1)收缩变形:即焊件沿焊缝的纵向和横向尺寸减少,是由于焊缝区的纵向和横向收缩引发的。
如图 5-2-9 a(2)角变形:即相连接的构件间的角度发生变化,普通是由于焊缝区的横向收缩在焊件厚度上分布不均匀引发的。
如图 5-2-9b(3)弯曲变形:即焊件产生弯曲。
普通是由焊缝区的纵向或横向收缩引发的。
如图 5-2-9c(4)扭曲变形:即焊件沿轴线方向发生扭转,与角焊缝引发的角度形沿焊接方向逐步增大有关。
如图 5-2-9d(5)失稳变形(波浪变形):普通是由沿板面方向的压应力作用引发的。
如图 5-2-9e4.2.3.2控制焊接变形的方法(1)设计方法(详见焊接构造设计)尽量减少焊缝的数量和尺寸,合理选用焊缝的截面形状,合理安排焊缝位置──尽量使焊缝对称或靠近于构件截面的中性轴(以减少弯曲变形)。
焊接变形是焊接过程中常见的问题,它会影响焊接件的尺寸精度和外观质量。
以下是一些预防焊接变形的措施:
1. 预留反变形量:在设计焊接结构时,可以根据焊接变形的趋势和大小,预留一定的反变形量。
这样在焊接过程中,即使产生了变形,也可以通过预留的反变形量来抵消,从而达到防止或减少焊接变形的目的。
2. 选择合适的焊接顺序:焊接顺序对焊接变形的影响很大。
一般来说,应先焊短焊缝,后焊长焊缝;先焊薄板,后焊厚板;先焊中心,后焊边缘。
3. 采用合理的焊接方法:不同的焊接方法对焊接变形的影响也不同。
例如,电弧焊的变形较小,而气焊和氩弧焊的变形较大。
因此,在选择焊接方法时,应尽量选择变形小的方法。
4. 控制焊接参数:焊接参数(如电流、电压、焊接速度等)对焊接变形的影响也很大。
一般来说,应选择较小的焊接电流和较快的焊接速度,以减少焊接热输入,从而减小焊接变形。
5. 采用预热和后热处理:预热可以减小焊接热输入,从而减小焊接变形;后热处理可以通过改变焊缝和母材的金相组织,来减小焊接变形。
6. 采用工装夹具:通过使用工装夹具,可以固定焊接件的位置和形状,防止焊接过程中的位移和变形。
7. 采用多点对称焊接:通过在焊接件的多个位置同时进行焊接,可以分散焊接应力,从而减小焊接变形。
以上就是预防焊接变形的一些措施,希望对你有所帮助。
减少焊接接应力和焊接变形的措施1、减少焊接接应力和焊接变形的措施1.1、减少焊接应力的措施:1)、安装过程中的措施结采取合理的焊接顺序。
在焊缝较多的组装条件下,根据构件形状和焊缝的布置,采取先焊接收缩量较大的焊缝,后焊接收缩量较小的焊缝;先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝,后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝。
在满足设计要求的条件下,尽量减小焊缝尺寸。
不应加大焊缝尺寸和余高,要转变焊缝越大越安全的观念。
在构件组装施工时,严禁强力对口和热膨胀法对口以减小焊接拘束度。
拘束度越大,焊接应力越大,尽量使焊缝在较小拘束度下焊接或在自由状态下施焊。
安装时焊接过程控制:对接接头的焊接采用特殊的左右两根同时施焊方式,操作者分别来取共同先在外侧起焊,后在内侧施焊的顺序,自根部起始至面缝止,每层次均按此顺序实施。
根部焊接,根部施焊应自下部超始出处超越中心线10mm起弧,与定位焊接接头处应前行10mm收弧,再次始焊应在定位焊缝上退行1Omm起弧,在顶部中心处熄弧时应超越中心线至少15mm并填满弧坑;另一半焊接前应将前半部始焊及收弧处修磨成缓坡状并确认无未熔合即未熔透现象后在前半部焊缝上引弧。
仰焊接头处应用力上顶,完全击穿;上部接头处应不熄弧连续引带至接头处5mm时稍用力下压,并连弧超越中心线至少一个熔池长度(10一15mm)方允许熄弧。
次层焊接,焊接前剔除首层焊道上的凸起部分及引弧收弧造成的多余部分,仔细检查坡口边沿有无未熔合及凹陷夹角,如有必须除去。
飞溅与雾状附着物,采用角向磨光机时,应注意不得伤及坡口边沿。
此层的焊接在仰焊部分时采用小直径焊条,仰爬坡时电流稍调小,立焊部位时选用较大直径焊条,电流适中,焊至爬坡时电流逐渐增大,在平焊部位再次增大,其余要求与首层相问。
填充层焊接:填充层的焊接工艺过程与次展完全相同,仅在接近面层时,注意均匀流出1.5-2mm的深度,且不得伤及坡边。
面层的焊接,管贯面层焊接,直接关系到接头的外观质量能否满足质量要求,因此在面层焊接时,应注意选用较小电流值并注意在坡口边熔合时间稍长,接头重新燃弧动作要快捷。
减少焊接接应力和焊接变形的措施1.选择适当的焊接参数:根据材料的种类和厚度选择合适的焊接电流、电压和焊接速度等参数,以降低焊接接应力和变形的风险。
同时,选择低温软化点的金属填充材料,如铜等,可以降低焊接接应力。
2.采用适当的焊接序列:通过改变焊接顺序,可以降低焊接过程中的接应力和变形。
在多次焊接时,从最中心的部位开始焊接,逐渐向两边延伸。
这样可以避免焊接热量集中在一个地方,减少局部热变形。
3.采用预热和后热处理:预热可以提高焊接材料的可塑性,改善焊接接头的焊接性能。
一般情况下,预热温度为焊接材料的临界温度的50%-70%。
预热后的焊接接头,在焊接完成后应进行后热处理,即将焊接接头加热至临界温度以下保温一段时间,然后缓慢冷却,以进一步消除焊接接头内应力。
4.使用焊接夹具:焊接夹具可以固定工件,减少焊接过程中的变形。
夹具应设计合理,以便保证焊接接头位置准确,但对于自由热变形而言,应当尽量减少夹具的使用。
5.控制焊接热输入量:合理控制焊接过程中的热输入量,以确保焊接接头不过热。
可以采用间歇焊接的方法,在焊接过程中适时停止加热,让工件冷却一段时间以减少热输入。
6.采用适当的接头形状:通过改变焊缝的形状,可以减少焊接过程中的接应力。
一般情况下,V型焊缝和锂阳角焊缝对于减少焊接变形效果较好。
7.选择适当的焊接方式:对于大型工件,可以采用多层焊接或间断焊接的方式进行,以减少焊接材料的热量。
对于特殊形状的工件,可以选择其他焊接方法,如电阻焊、激光焊等。
8.控制冷却速度:焊接完成后,要注意控制冷却速度,避免过快的冷却。
可以采用包裹式焊接,焊接完毕后用保温材料将焊接接头包裹起来,使其缓慢冷却,以减少残余应力。
什么是焊接变形?(一)基本类型1. 纵向收缩变形:构件焊后在平行焊缝的方向上尺寸缩短。
2. 横向收缩变形:构件焊后在垂直焊缝的方向上尺寸缩短。
3. 弯曲变形:由于焊缝的布置偏离焊件的形心轴。
4. 角变形:焊后构件的平面围绕焊缝产生的角位移。
5.波浪变形:焊后构件呈波浪形,在焊薄板中出现。
6.错边变形:两焊接热膨胀不一致,所引起的长度或厚度方向上的错边。
(二) 设计措施1. 合理选择焊件尺寸。
焊件的长度、宽度和厚度等尺寸对焊接变形有明显的影响。
例如,板的厚度对于角焊缝的角变形影响较大,当厚度达到某一数值(钢约9mm)时角变形最大。
在制造T形或工形焊接梁时,由于焊件细长,以致于焊接区收缩变形引起焊件弯曲变形是一个突出问题。
解决这一问题的最好办法就是要精心设计结构尺寸参数(如板厚、板宽、板长和肋板间距等)和焊接参数(如单位线能量等)。
2. 合理选择焊缝尺寸和坡口形式。
焊缝尺寸的大小,不仅关系到焊接工作量,而且还对焊接变形产生较大的影响。
焊缝尺寸大,焊接量也大,填充金属消耗量多,造成焊接变形大。
因此在设计焊缝尺寸时,在保证结构承载能力的条件下,应采用较小的焊缝尺寸。
片面加大焊缝尺寸对减小焊接变形极其不利。
所以对并不承受很大工作应力的焊缝,不必采用大尺寸焊角,只要能满足其强度要求就好。
另外,还要合理设计坡口型式。
例如对接接头要采用角变形为零的最佳X 形坡口尺寸。
对于受力较大的T形接头和十字接头,在保证相同强度的条件下,采用开坡口的焊缝比不开坡口焊缝动载强度高,焊缝金属量少,而且对减小焊接变形也是有利的,尤其对厚板而言,更有意义。
3. 尽量减少不必要的焊缝。
在焊接结构设计中,应该力求使焊缝数量减至最少。
一般在设计中常采用加肋板来提高结构的稳定性和刚度,特别是有时为减轻主体结构重量而采用较薄板,势必增加肋板数量,从而大大增加装配和焊接的工作量,其结果是不但不经济,而且焊缝致使焊接变形过大。
所以实践证明合理选择板厚,适当减少肋板,使焊缝减少,即使结构可能稍重,还是比较经济的。
金属焊接变形控制措施与焊后变形校正方法金属焊接时在局部加热、融化过程中,加热区的金属与周边母材的温差很大,产生焊接过程中的瞬时应力,冷却至原始温度后,整个接头区焊缝及热影响区的拉应力与母材的压应力数值达到平衡,这就产生了结构本身的焊接残余应力,此时在焊接应力的作用下,焊接件结构发生多种形式的变形。
一、变形的常见形式大致分为两种情况:即整体结构的变形和结构局部的变形。
1、整体架构变形表现为结构的纵向和横向的缩短和翘曲,局部变形表现为凸弯变形、薄板波浪形、角变形。
纵向收缩时,对接形变0.15~0.3mm/m,角接形变0.2~0.4mm/m,间断角焊缝0~0.1mm/m,横向收缩会随钢板厚度增加而增加。
2、变形原因:焊接过程中,对焊件进行了局部、不均匀加热,产生了焊接应力,受热区域膨胀,四周较冷区域阻止膨胀,产生了应力及塑性变形。
3、变形规律1)焊缝截面积(熔合线范围内的金属面积)越大,冷却时收缩引起的塑性变形越大。
2)焊接热输入越大,高温区范围越大,冷却速度慢,接头塑性变形区越大。
纵向、横向或角变形都会增大。
3)工件的预热、层间温度越高,收缩变形越大。
4)焊接方法不同导致热输入不同。
5)焊缝位置在结构中不对称会引起变形。
6)结构的刚性,刚性小的结构变形大。
7)整体装配完再进行焊接,变形一般小于一边装配一边焊接。
二、防止和减小结构变形的措施1、减小焊缝截面积。
符合要求或者标准的前提下,尽量采用较小的坡口尺寸,角度和间隙。
2、屈服强度小的钢板,采用小的热输入焊接方法如CO2气体保护焊,不预热。
3、厚板焊接采用多层焊代替单层焊。
4、双面坡口对称焊接顺序,以求减小角变形。
5、焊前进行反变形控制,减小焊后的角变形。
6、刚性固定:把刚性较小的构件进行固定,如夹具固定、点固焊、压紧固定等。
7、锤击焊缝:主要用于薄板焊接波浪边形的矫正。
当焊缝和热影响区还未冷却时,立即对该区域进行锤击。
不能锤击凸起,要锤击凸起四周金属。
焊接变形原因及控制方法焊接是一种常见的金属连接方法,但在实际应用中,我们常常会遇到焊接件变形的问题。
本文将探讨焊接变形的原因以及控制方法,帮助读者更好地理解和解决这一问题。
一、焊接变形的原因1. 焊接过程中的温度梯度:焊接时,焊缝区域受到高温的加热,而其它部位则保持较低的温度。
这种温度梯度会导致焊接件产生热应力,从而引起变形。
2. 残余应力的存在:焊接后,冷却过程中会产生残余应力。
这些应力会引起焊接件的变形,尤其是在焊接接头附近。
3. 材料的物理性质:不同材料在焊接过程中会由于热影响区域的不同导致不同的变形情况。
例如,具有较高热膨胀系数的材料在焊接后更容易发生变形。
二、焊接变形的控制方法1. 优化焊接工艺:通过合理安排焊接顺序、增加焊缝长度等方式来减小温度梯度,从而降低焊接变形的发生。
2. 使用预应力技术:在焊接过程中引入预应力,可以通过反向应力来抵消残余应力,从而减小焊接件的变形。
3. 控制焊接变形方向:合理预测焊接变形的方向,并采取相应的措施来控制变形。
例如,在设计中合理选择焊接结构和间隙,减小焊接残余应力对结构的影响。
4. 应用补偿技术:通过在焊接过程中进行额外的加工,例如机械加工或热处理等,来消除或减小焊接变形。
5. 使用支撑和夹具:通过设置支撑物或夹具来限制焊接件的变形,保持其形状和位置。
6. 使用适合的焊接方法:不同的焊接方法具有不同的变形控制效果。
在实际应用中,应根据具体情况选择适当的焊接方法,以减小焊接变形。
三、小结焊接变形是焊接过程中常见的问题,其产生原因主要包括温度梯度、残余应力和材料的物理性质。
为了控制焊接变形,我们可以通过优化焊接工艺、使用预应力技术、控制变形方向、应用补偿技术、使用支撑和夹具以及选择适合的焊接方法等方式进行控制。
只有在理解了焊接变形的原因并采取相应的措施后,我们才能更好地解决这一问题,并获得满意的焊接结果。
通过本文的探讨,相信读者对焊接变形的原因及其控制方法有了更深入的了解,这将有助于在实践中更好地应对焊接变形问题。
焊接变形是焊接过程中常见的问题之一,可能会导致焊接件的尺寸偏差、形状变形等问题。
以下是一些防止焊接变形的方法:
1. 预热焊接件:在进行焊接前,可以先对焊接件进行预热,以减少焊接时的热应力和变形。
预热温度和时间应根据材料和焊接方式来确定。
2. 采用合适的焊接方法:不同的焊接方法会产生不同的热影响区域和热应力,因此需要选择适合的焊接方法。
例如,对于较薄的材料,可以采用冷焊接方法,而对于较厚的材料,则可以采用热输入较小的热熔焊等焊接方法。
3. 采用预热夹具:在进行焊接前,可以采用预热夹具对焊接件进行预热,以减少焊接时的热应力和变形。
4. 控制焊接速度和热输入:焊接速度和热输入对焊接变形也有较大的影响。
应根据材料和焊接方式来控制焊接速度和热输入,以减少焊接变形的发生。
5. 采用反变形措施:在焊接完成后,可以采用反变形措施,例如对焊接件进行退火或加热,以消除焊接变形。
同时,也可以采用一些特殊的工艺措施,例如使用支撑物或夹具等,来减少焊接件的变形。
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:
一、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。
二、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。
三、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。
此方法会增大焊接应力,只适用于塑性较好的低碳钢结构。
四、选择合理的焊接顺序。
尽量使焊缝自由收缩。
焊接焊缝较多的结构件时,应先焊错开的短焊缝,再焊直通长焊缝,以防在焊缝交接处产生裂纹。
如果焊缝较长,可采用逐步退焊法和跳焊法,使温度分布较均匀,从而减少了焊接应力和变形。
五、锤击焊缝法。
在焊缝的冷却过程中,用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝,使金属产生塑性延伸变形,抵消一部分焊接收缩变形,从而减小焊接应力和变形。
六、加热“减应区”法。
焊接前,在焊接部位附近区域(称为减应区)进行加热使之伸长,焊后冷却时,加热区与焊缝一起收缩,可有效减小焊接应力和变形。
七、焊前预热和焊后缓冷。
预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差,降低焊缝区的冷却速度,使焊件能较均匀地冷却下来,从而减少焊接应力与变形。
(焊接网 )。
焊接工艺中的焊接变形与控制方法焊接是现代制造业中常用的连接工艺,但焊接过程中常常会产生焊接变形,给焊接工件的质量和几何形状带来不利影响。
因此,控制焊接变形成为焊接工艺中的重要问题。
本文将介绍焊接工艺中的焊接变形产生原因以及常见的焊接变形控制方法,旨在探讨如何有效应对焊接变形,提高焊接质量。
一、焊接变形的原因焊接变形是由于焊接时产生的热应力引起的。
焊接时,焊件局部受到高温热源的加热,由于热膨胀系数的不同,局部产生热应力。
热应力是焊接变形的主要原因,常常导致焊接件发生扭曲、翘曲等变形。
二、焊接变形的分类焊接变形可分为弯曲变形、扭曲变形和翘曲变形三类。
1. 弯曲变形焊接过程中,焊缝加热导致焊缝附近的材料发生热膨胀,由于热膨胀系数与相对应的焊缝位置不同,产生了热应力。
当热应力大于材料的弹性极限时,焊缝附近的材料开始发生塑性变形,从而引起焊件的弯曲。
2. 扭曲变形焊缝加热导致局部材料的膨胀,当热膨胀系数不同时,局部材料发生不均匀膨胀。
由于热膨胀的差异,焊接件发生转动,产生扭矩,从而导致扭曲变形。
3. 翘曲变形焊接过程中,焊缝热收缩引起焊件的局部收缩。
当焊缝受到限制无法自由收缩时,焊缝周围发生应力集中,从而引起焊件发生翘曲变形。
三、焊接变形的控制方法针对焊接变形问题,有以下几种常见的控制方法。
1. 合理焊接顺序合理的焊接顺序能够减小焊接变形。
焊接顺序应从对称、均匀的位置开始,先焊接外围,逐渐向中间推进,避免焊接过程中的热应力集中。
此外,对于大尺寸工件,可以采用段间隔焊接的方法,使工件在不同段之间进行放置,减小工件的热影响区域。
2. 适当预热和后热处理通过适当的预热和后热处理,可以改善焊接变形。
预热能够均匀分布焊接过程中的热应力,减小变形的程度。
后热处理能够通过加热或冷却来减小残余应力,提高焊接件的机械性能。
3. 使用焊接变形补偿装置焊接变形补偿装置能够通过对焊接件施加反向力矩来抵消焊接过程中产生的力矩,从而减小焊接变形。
焊接的变形技巧
焊接过程中的变形是指在焊接后,工件发生尺寸和形状变化的现象。
焊接变形主要由于热应力引起的材料收缩和冷却过程中产生的内应力所引起。
为了减少焊接变形,以下是几种常用的变形控制技巧:
1. 合理的焊接顺序:按照先后焊接的顺序,尽量分散焊接热影响区域。
先焊接较远离焊接起始点的部位,再焊接靠近焊接起始点的区域,从而减少焊接过程中由于热应力引起的变形。
2. 使用预热和后热:对于大型或厚度较大的工件,在焊接前,可以通过预热来降低焊接过程中的温度差异,减少变形。
而焊接完成后,通过后热的方式使工件均匀冷却,有助于减少内应力产生。
3. 使用补焊和局部加热:当焊接过程中出现较大的变形时,可以通过局部加热和补焊的方式来纠正变形。
通过加热和重新焊接的方式,可以重新调整工件的尺寸和形状。
4. 使用焊接夹具和支撑物:焊接过程中,使用合适的焊接夹具和支撑物可以有效地控制焊接变形。
通过夹具和支撑物的固定,可以保证工件的形状稳定,减少变形的产生。
5. 控制焊接参数:控制焊接电流、电压、焊接速度等参数,可以使焊接过程中
的热影响区域减小,减少热应力的积累,从而减少变形。
6. 使用残余应力释放技术:焊接完成后,通过热处理或冷却过程中的残余应力释放技术,可以有效地减少焊接变形,使焊接工件形状稳定。
总之,通过合理的焊接顺序、预热和后热、补焊和局部加热、焊接夹具和支撑物、控制焊接参数以及残余应力释放技术等技巧,可以有效地控制焊接变形,保证焊接工件的质量。
减小或消除焊接变形的措施
焊接变形是焊接过程中不可避免的问题,会影响到焊接件的结构和精度。
为了减小或消除焊接变形,可以采取以下措施:
1. 控制焊接温度:焊接温度过高会导致焊接变形,因此需要控制焊接温度。
可以采用预热、间歇焊接、多点焊接等方法来控制焊接温度。
2. 选用合适的焊接材料:不同材料的热膨胀系数不同,选用合适的焊接材料可以减小焊接变形的影响。
同时,选择材料时要考虑其焊接性能和机械性能。
3. 控制焊接过程:焊接过程中需要控制焊接速度、电流、电压等参数,避免出现焊接变形的情况。
可以采用纵向或横向交替焊接、对称焊接等方法来控制焊接过程。
4. 采用夹具或支撑:在焊接过程中,可以采用夹具或支撑来固定工件,避免出现变形。
夹具或支撑的设计要合理,能够保证焊接部位的固定和支撑。
5. 后续处理:焊接完成后,需要进行后续处理,如退火、冷却等。
后续处理能够使焊接件的结构和精度得到进一步保证,减小或消除焊接变形的影响。
总之,减小或消除焊接变形需要在焊接过程中控制好各种参数,并采取相应的措施来保证焊接件的质量。
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简述减小焊接变形的主要措施
一、减小焊接变形的主要措施
(1)采用合适的焊接方法:采用正确的焊接方法,能够有效地减小焊缝内部的应力集中,从而有效地减小焊接变形。
(2)采用正确的焊接参数:采用正确的焊接参数,能够使焊接熔池形成时,产生的热量更加均匀,减少焊接应力,有利于减少焊接变形。
(3)采用合适的焊接技术:采用抗变形的技术,如分段焊接或者预先焊接,可以有效降低焊接变形。
(4)采用改进的焊接设备:采用高精度的焊接设备,有助于减少焊接变形。
(5)使用夹持装置:采用夹持装置,可以锁定焊接部件,有助于减少焊接变形。
(6)采用合适的材料:采用低收缩材料,可以有效减少焊接变形。
(7)根据焊接结构设计支撑架:在复杂的焊接结构中,可以根据具体的焊接结构设计合理的支撑架,有助于减少焊接变形。
焊接变形概括及其减少措施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:一、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。
二、反变形法根据理论计算和实践经验,预先估计结构焊焊接件变形的方向和大小,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。
三、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。
此方法会增大焊接应力,只适用于塑性较好的低碳钢结构。
四、选择合理的焊接顺序尽量使焊缝自由收缩。
焊接焊缝较多的结构件时,应先焊错开的短焊缝,再焊直通长焊缝,以防在焊缝交接处产生裂纹。
如果焊缝较长,可采用逐步退焊法和跳焊法,使温度分布较均匀,从而减少了焊接应力和变形合理的装配和焊接顺序。
具体如下:1)先焊收缩量大的焊缝,后焊收缩量较小的焊缝;2)焊缝较长的焊件可以采用分中对称焊法、跳焊法,分段逐步退焊法。
交替焊法;3)焊件焊接时要先将所焊接的焊缝都点固后,再统一焊接。
能够提高焊接焊件的刚度,点焊固定后在进行焊接,其将增加焊接结构的刚度的部件先焊,使结构具有抵抗变形的足够刚度;4)具有对称焊缝的焊件最好成双的对称焊接使各焊道引起的变形相互抵消;5)焊件焊缝不对称时要先焊接焊缝少的一侧。
;6)采用对称与中和轴的焊接和由中间向两侧焊接都有利于抵抗焊接变形。
7)在焊接结构中,当钢板拼接时,同时存在着横向的端接焊缝和纵向的边接焊缝。
应该先焊接端接焊缝再焊接边接焊缝。
8)在焊接箱体时,同时存在着对接和角接焊缝时,首先尽量焊接对接焊缝,然后焊接角焊缝。
9)十字接头和丁字接头焊接时,应该正确采取焊接顺序,避免焊接应力集中,以保证焊缝获得良好的焊接质量。
对称与中轴的焊缝,应由内向外进行对称焊接。
10)焊接操作时,减少焊接时的热输入,(如:降低电流、加快焊接速度、)。
10-1)焊接操作时,减少熔敷金属量(焊接时采用小坡口、减少焊缝宽度、焊接角焊时减少焊缝尺寸)。
10-2)逐步退焊法,常用于较短裂纹的焊缝。
施焊前把焊缝分成适当的小段,标明次序,进行后退焊补。
焊缝边缘区段的焊补,从裂纹的终端向中心方向进行,其它各区段接首尾相接的方法进行五、锤击焊缝法在焊缝的冷却过程中,用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝,使金属产生塑性延伸变形,抵消一部分焊接收缩变形,从而减小焊接应力和变形。
六、加热“减应区”法1)焊接前,在焊接部位附近区域(称减应区)进行加热使之伸长,焊后冷却时,与焊缝一起收缩,可有效减小焊接应力和变形。
2)焊接后,在焊接部位附近区域进行加热,同样可减少焊接应力和变形。
七、焊前预热和焊后缓冷预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差,降低焊缝区的冷却速度,使焊件能较均匀地冷却下来,从而减少焊接应力与变形。
在温差相较不大的情况下可称为冷焊。
八.合理的焊接工艺方法,采用焊接热源比较集中的焊接方法进行焊接可降低焊接变形。
如CO2气体保护焊,埋弧焊等减少焊接应力与变形的从设计方面的措施主要有:一、选用合理的焊缝尺寸和形状,在保证构件的承载能力的条件下,应尽量采用较小的焊缝尺寸;二、减少焊缝的数量,在满足质量要求的前提下,尽可能的减少焊缝的数量;三、合理安排焊缝的位置,只要结构上允许应该尽可能使焊缝对称于焊件截面的中和轴或者靠近中和轴;工艺措施:焊接过程中的一整套技术规定。
包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理。
一、合理的选择焊接方法及焊接设备。
在满足质量要求的情况下,尽量选择方便及利用率高的设备。
二、在焊接前1)合理的选择下料方式。
在条件允许的情况下,施焊比较厚的焊件时尽量选择合理的坡口。
2)反变形处理及预热。
三、在焊接中,合理的选择焊接材料及焊接参数。
特别是薄件和厚件焊接要选择合理的施焊方式及焊接顺序,防止焊接变形。
四、焊后处理,在结构件受力比较大的部位,焊后要热处理,消除应力,防止脆断等现象出现。
质量控制1 施工前的现场准备①施工单位对现场进行科学合理的布置,做好施工现场地下、地面及空中障碍物的清理工作,确保顺利施工。
②施工单位根据设计单位和规划部门提供的坐标点为依据,测得轴线和桩位.并在现场设立测量控制点。
注意加以保护,严防扰动。
③精心做好施工组织设计,确保施工组织设计符合实际工程,满足工程特殊性要求,确保施工方法科学、先进、合理。
④熟悉工程地质勘察报告,查阅以往在此地区的施工技术资料和相关参数,进一步了解各土层的变化情况。
⑤做好进场材料的检查验收,并按规定进行见证取样送检。
⑥做好现场泥浆池沟的布置、安放护筒、钻机就位等准备工作。
2 旋挖钻孔灌注桩施工工艺2.1桩位放样。
按“从整体到局部的原则”对撞击的位置进行放样,进行钻孔标高放样时,应及时对放样的标高进行复核。
采用全站仪准确放样各桩点的位置,使其误差在范围要求之内。
2.2埋设护筒。
埋设钢护筒时应通过定位来控制桩放样,把钻机钻孔的位置标于孔底,再把钢护筒吊放进孔内,找出钢护筒的圆心位置,用十字线在钢护筒顶部或底部,然后移动钢护筒,使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。
同时用水平尺或垂球检查,使钢护筒竖直。
此后在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土,并分层夯实,以达到最佳密实度。
为保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落,如果护筒底层不是粘土,应挖深或换土,在孔底回填夯实300-500mm厚度的粘土后,再安放护筒,以免护筒底口处渗漏塌方。
夯填时更要防止钢护筒偏斜,护筒上口应绑扎木方对称吊紧,防止下窜。
钢护筒长度在4m以内的,应采用4-6mm的钢板制作,钢护筒长度大于4m的,采用6-8mm钢板制作。
钢护筒埋置较深时,采用多节钢护筒连接使用,采用焊接的连接形式,焊接时保证接头圆顺,同时满足刚度、强度及防漏要求。
钢护筒的内径应大于钻头的直径,具体尺寸按设计要求选用。
钢护筒的埋置深度应满足设计及有关规范要求。
应将钢护筒埋置至较坚硬密实的土层中,深度在0.5m以上,钢护筒顶高出施工水位或地下水位的1.5-2.0cm,并高出施工地面0.3cm。
在钢护筒埋设前,应先准确测量放样,保证钢护筒顶面位置的偏差不大于5cm,埋设时保证钢护筒的倾斜度不大于1%,并采用较大口径的钻头,先钻至护筒底的标高位置后,提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。
最后用粗颗粒土回填护筒外侧周围,回填密实。
2.3旋挖钻进成孔。
钻机就位,首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置,旋挖钻机的显示器显示桅杆工作画面,以便随时能够对桅杆进行调垂。
使钻头对准桩位点,调整钻杆垂直度,然后启动钻机钻孔,直到设计深度。
在钻孔的同时还应观察监视并记录钻孔的地质状况。
2.4终孔后检查及清孔。
成孔达到设计标高后,对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查,不合格时采取措施处理。
成孔检查方法根据孔径的情况来定,当钻孔为干孔时,可用重锤将孔内的虚土夯实,直接采用测绳及测孔器进行检测。
若孔内存在地下水,可采用泵吸反循环抽浆的方法清孔,则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作,清孔时合理控制泥浆的粘度与含砂率,经质量检查合格的桩孔,及时灌注混凝土。
清除孔底沉渣并使孔壁泥质、泥浆含砂量小于4%为止。
工程桩孔因有较厚的松散易坍土层,清孔后不能马上终孔,应在孔内下入钢筋笼,安装好灌浆导管后实施二次清孔作业,使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求,保证砼成柱质量。
2.5钢筋笼安装。
清孔后钢筋笼吊入钻孔时,应保护好垫块、垫管和垫板,并不可以碰撞孔壁。
浇混凝土时应采取相应措施将其位固定。
孔内放入钢筋笼后,要在4h内浇筑混凝土。
在浇筑过程中,应做好避免钢筋笼上浮和防止泥浆污染的措施。
桩头外留的主筋插铁要妥善保护,不得任意弯折或压断。
当桩头混凝土强度没有达到5MPa时,不得碾压,以防桩头损坏。
2.6混凝土灌注。
开始灌注前,监理工程师应提请进行检查验收,待监理工程师下达开灌指令后开始灌注。
灌注过程中要用测绳对砼面上升高度进行测量,计算导管埋置深度,确定导管拆卸长度,并记录在《钻孔桩水下混凝土灌注记录》上。
施工时要严格控制埋管深度,最小埋管深度不小于2.0m,最大埋管深度不大于6.0m。
砼灌注前要充分组织好人力、物力,确保混凝土连续灌注,每根桩争取在3小时内完成。
在灌注混凝土时要匀速浇注,减小混凝土对孔壁的冲击力。
在灌注将近结束时,由质检员核对混凝土的灌注数量和桩顶灌注高度。
为保证桩顶混凝土质量,桩顶全部露出新鲜混凝土后才能提拔最后一节导管。
灌注完毕并且砼面达到要求后,应立即将孔内导管缓慢匀速拔出,避免速度太快在桩顶形成“空芯”。
3 旋挖钻孔灌浆桩施工的质量控制3.1钻孔①桩机定位时桩位必须重新测定。
要进行认真复核,做到准确无误。
②护筒内径应大于钻孔直径100mm,护筒形心与桩位中心偏差不超过50mm.埋设深度不小于1000mm。
③护筒埋设时,应将其周围用黏土填埋压实,护筒上沿口高出孔口地坪200mm,预防浸水后孔口塌陷。
④钻机就位后,将机架底部垫实使其保持稳固,控制钻杆垂直度偏差不超过1%桩长。
3.2安放钢筋①钢筋笼应经验收合格后方可安装。
重点检查钢筋的规格、型号、间距和数量、钢筋绑扎情况、钢筋笼直径和长度、钢筋焊接长度以及钢筋笼安装后的保护层厚度,是否与图纸设计的规范要求相符。
②钢筋笼在起吊、运输和安装时应采取措施防止变形,起吊点应设在加强筋部位。
③钢筋笼安装入孔时应保持垂直状态,对准孔内慢慢轻放,避免碰撞孔壁。
3.3灌注桩混凝土①材料的质量控制。
根据试验检测选用合格的材料,主要材料水泥、钢材必须有产品合格证,砂、石材料进场时都要进行检查验收,使用时仍需严格试验,以确保原材料的质量。
工地试验室严格把控砼配合比,并做好现场施工检测。
②配合比的控制。
钻孔灌注桩水下混凝土使用导管灌注,砼的配合比要随水泥的品种,砂、石规格及用水量的变化而进行调整。
为使每道工序的施工配合比都能准确无误,施工现场应选用生产量高的1000型拌合站生产混凝土混合料,此拌合站各项功能全部由电脑操作,其特点是:计量准,生产能力强,产量高,适用于混凝土用量大的结构工程,施工中各项技术指标自动控制,准确无误。
现场施工各项技术指标经试验检测全部达到规范要求,每道工序存有详细技术资料,可存档保存,各项施工原始记录齐全。
③坍落度控制。
施工现场试验员跟踪把关,在灌注混凝土中要不定时加强坍落度的控制,混凝土坍落度采用18cm-20cm为宜,在灌注混凝土过程中严格测量灌注混凝土的标高和导管的埋置深度,导管的埋深应保持在2m-4m,要保证混凝土顺利进行,当灌注至距顶点标高8m-10m时,及时调整混凝土坍落度,降低12 cm-16cm,以提高混凝土的强度,每根桩留取混凝土试件3组,做强度试验。