浅谈如何加强焊接变形的控制
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安全管理之防止焊接变形的措施焊接变形是指焊接过程中由于温度和变形力的作用,导致工件的形状和尺寸发生变化。
焊接变形的产生会导致工件质量不合格,甚至无法使用,严重影响企业生产效益。
因此,在进行焊接过程中,必须采取一定的措施来预防和减少焊接变形。
本文将介绍几种常见的防止焊接变形的措施。
1. 优化工件结构焊接变形的产生与工件结构密切相关,因此,通过优化工件结构可以有效防止焊接变形。
具体措施包括:•合理设计焊缝形式和数量,减少焊接长度和面积。
•在工件的底部或周围设置支撑件,使工件能够保持稳定的姿态。
•调整板料的厚度和减小工件截面形状不对称性。
2. 控制焊接热量焊接热量是导致焊接变形的主要原因之一。
因此,通过控制焊接热量也可以有效防止焊接变形。
具体措施包括:•采用适当的焊接电流和电压,控制焊接热输入。
•采用节能焊接方法,如激光焊接、电子束焊接等,控制焊接热输入。
•焊接过程中及时进行水冷或风冷,控制焊接温度。
3. 采用局部预热与后续热处理局部预热和后续热处理是一种广泛应用的防止焊接变形方法。
具体措施包括:•在焊接前,对焊接部位进行局部预热,使材料的热膨胀趋势一致,减小焊接变形。
•在焊接后进行恒温回火或退火处理,稳定焊接组织结构,消除焊接变形。
4. 针对特殊焊接材料采取相应措施有些特殊材料在焊接过程中的物理化学性质和热膨胀系数等与大部分金属材料不同,容易引起焊接变形。
因此,针对不同材料,需要采取相应的焊接防变形措施。
具体措施包括:•对于不同材料,采用合适的焊接方法和参数,如钨极氩弧焊、气保焊等。
•在焊接过程中采用压力来限制变形,如透平焊、插板焊等。
5. 加强焊接人员的技能培训焊接人员是焊接过程中的关键环节,他们的技能水平和操作技巧直接影响焊接质量和防止焊接变形的效果。
因此,加强焊接人员的技能培训是防上述问题的关键措施。
具体措施包括:•合理安排技能培训的时间和内容,让焊接人员了解防止焊接变形的重要性和必要性。
•培训焊接人员掌握各种焊接方法和技能,增强其对焊接变形的识别和处理能力。
控制焊接变形的方法焊接变形真让人头疼!那有啥办法控制呢?嘿,办法还不少呢!先说说预留收缩余量法。
就好比你买衣服稍微买大一点,等瘦了还能穿。
焊接前预估好会变形的量,提前多准备点材料,等焊接完变形了也不怕。
这招简单吧?但得算准了,不然留多留少都麻烦。
反变形法也超棒!就像你提前知道要摔跤,故意歪一下身子保持平衡。
在焊接前给焊件一个相反方向的变形,等焊接的时候,变形就相互抵消啦。
这得多有经验才能用好呀!刚性固定法呢,就像给调皮的孩子戴上紧箍咒。
把焊件固定得死死的,让它没法随便变形。
不过固定的时候可得注意力度,别把焊件弄伤了。
合理选择焊接方法和参数也很重要。
这就跟做饭掌握火候似的,火候不对,饭就不好吃。
焊接方法和参数选得好,变形就小。
那可得好好研究研究。
焊接过程中的安全性和稳定性咋保证呢?那得小心操作呀!像走钢丝一样,一点都不能马虎。
做好防护措施,别让自己受伤。
焊件固定好了,也能增加稳定性。
那这些方法都啥应用场景呢?大型钢结构焊接的时候,预留收缩余量法和反变形法就很管用。
精密仪器焊接就得用刚性固定法,保证精度。
不同场景各有优势,选对方法事半功倍。
咱来看看实际案例。
有个大工程,用了预留收缩余量法,焊接完效果那叫一个好。
变形控制得死死的,质量杠杠的。
这就说明方法用对了,效果就是不一样。
控制焊接变形的方法真的很重要。
用对了方法,焊接质量有保障,安全性稳定性也高。
大家在焊接的时候一定要根据实际情况选择合适的方法,让焊接变得轻松又高效。
焊接变形控制措施1. 引言焊接是常见的金属连接工艺,它在制造业中起着重要的作用。
然而,焊接过程中会产生热量,导致工件变形。
焊接变形不仅会影响工件的外观,还可能导致尺寸偏差、失配和应力集中等问题。
因此,为了控制焊接变形,需要采取一系列措施来减少其影响。
本文将介绍焊接变形的控制措施,包括减少焊接热输入、优化焊接顺序和采用辅助支撑等方法。
这些措施可以帮助工程师在焊接过程中有效控制变形,提高焊接质量。
2. 减少焊接热输入焊接热输入是导致焊接变形的主要原因之一。
当焊接电流和电压较高时,焊接过程中产生的热量也较大,会使焊接接头局部加热,导致热膨胀引起变形。
因此,减少焊接热输入是一种常用的焊接变形控制措施。
以下是减少焊接热输入的方法:•降低焊接电流和电压:通过调节焊接电流和电压的大小,可以控制焊接热输入的大小。
降低电流和电压可以减少焊接过程中的热量产生,从而减少变形的可能性。
•采用脉冲焊接技术:脉冲焊接技术可以使焊接电流周期性变化,从而降低焊接热输入。
这种技术可以减少焊接热量和热膨胀,有效控制焊接变形。
•使用预热和间歇焊接:在焊接之前,可以对焊接接头进行预热,以提高材料的可塑性和焊接质量。
间歇焊接是指在焊接过程中,将焊接接头暂停冷却一段时间,再继续焊接。
这种方法可以有效控制焊接热输入,减少变形。
3. 优化焊接顺序焊接顺序是影响焊接变形的另一个重要因素。
不同焊接顺序会导致不同的温度梯度和热应力,进而影响变形的大小和方向。
因此,优化焊接顺序是控制焊接变形的一项重要措施。
以下是优化焊接顺序的方法:•从焊接应力较小的区域开始焊接:焊接过程中,焊接接头会受到热应力的影响,从而引起变形。
通过从焊接应力较小的区域开始焊接,可以减少焊接接头受力不均匀引起的变形。
•分割大尺寸焊接接头:对于大尺寸的焊接接头,可以将其分割成若干个小接头进行焊接。
这样可以减少焊接接头的热输入,降低焊接变形的风险。
•控制焊接速度和温度:在焊接过程中,合适的焊接速度和温度可以减少焊接接头的热输入,进而减少焊接变形。
控制焊接变形的工艺措施焊接变形是焊接过程中普遍存在的问题,它可能导致焊接件的尺寸、形状和性能不符合要求。
为了控制焊接变形,可以采取一系列的工艺措施。
首先,选择合适的焊接方法和工艺参数是控制焊接变形的关键。
不同的焊接方法有不同的热输入和热效应,因此应根据具体情况选择合适的焊接方法。
此外,在确定焊接方法后,还需要合理选择焊接电流、电压、焊接速度等参数,以控制焊接热量的输入和分布,从而减少变形的产生。
其次,采用适当的预热和焊后热处理是控制焊接变形的有效手段之一。
预热可以提高焊接零件的温度,减轻热应力,从而降低变形的风险。
而焊后热处理则可以通过控制钢材的组织状态和应力分布,减少焊接件的变形。
预热和焊后热处理需要根据材料的特性以及焊接情况,制定相应的温度和时间控制方案。
此外,合理安排焊接顺序和焊接顺序也是控制焊接变形的重要措施。
将焊接分为多道次进行,可以减少热应力的积累,并且逐渐平衡焊接件的应力分布,降低变形的程度。
此外,在进行多道次焊接时,还可以通过合理的交替焊接顺序,进一步控制热应力的分布,减小变形的尺寸。
最后,选择适当的夹具和支撑方式也能有效控制焊接变形。
夹具和支撑物可以稳定焊接件,固定其形状,减少变形的风险。
通过合理设计夹具和选择适当的支撑方式,可以提供足够的支撑和约束,使焊接件在焊接过程中保持稳定和正确的位置。
综上所述,控制焊接变形的工艺措施包括选择合适的焊接方法和工艺参数、采用预热和焊后热处理、合理安排焊接顺序和焊接顺序,以及选择适当的夹具和支撑方式。
通过综合应用这些措施,可以有效地减小焊接变形,提高焊接件的质量和性能。
焊接变形的控制措施
(1)在焊接过程中,厚板对接焊后的变形主要是角变形。
实践中为控制变形,往往先焊正面的一部分焊道,翻转工件,碳刨清根后焊反面的焊道,再翻转工件,这样如此往复,一般来说,每次翻身焊接三至五道后即可翻身,直至焊满正面的各道焊缝。
同时在施焊时要随时进行观察其角变形情况,注意随时准备翻身焊接,以尽可能的减少焊接变形及焊缝内应力。
另外,设置胎夹具,对构件进行约束来控制变形,此类方法一般适用于异形厚板结构,由于厚板异形结构造型奇特、断面、截面尺寸各异,在自由状态下,尺寸精度难以保证,这就需要根据构件的形状,制作胎模夹具,将构件处于固定的状态下进行装配、定位,焊接,进而来控制焊接变形。
(2)采取合理的焊接顺序。
选择与控制合理的焊接顺序,即是防止焊接应力的有效措施,亦是防止焊接变形的最有效的方法之一。
根据不同的焊接方法,制定不同的焊接顺序,埋弧焊一般采用逆向法、退步法;CO2气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法;编制合理的焊接顺序的方针是“分散、对称、均匀、减小拘束度”。
焊接结构中的焊接变形控制焊接结构中的焊接变形控制焊接结构中的焊接变形控制要从结构设计和技术办法两个方面进行预防。
跟着科学技术的高速开展,焊接结构的运用日益广泛。
在焊接构件时,因为结构上的区别,不只影响了构件的外形漂亮,进步了生产成本,并且降低了结构的强度和运用寿命,还可致使事端。
特别是跟着焊接结构向大型化、高强化和安全化等方面的不断开展,研讨焊接变形显得更为重要。
1.焊接变形的发作缘由在焊接过程中,构件因为有些的高温加热和疾速冷却,在焊缝及母材近缝区内发作热应变和紧缩塑性应变而致使了内应力,致使构件发作变形。
多见焊接变形有:纵向变形、横向变形、曲折变形、歪曲变形。
在实践生产中,这些焊接变形通常不是独自呈现的,而是一起呈现,彼此影响的。
2.从结构设计上操控焊接变形(1)挑选合理的焊缝尺度焊缝尺度的巨细不只关系到焊接工作量,并且对焊接变形也发作较大的影响。
焊缝尺度过大,焊接量就大,焊接变形就大。
但并不是说焊缝尺度越小越好,在焊接过程中,过小的焊缝尺度,因为冷却速度过快,简单发作一系列的焊接缺陷。
因而,只能在确保结构承载力和焊缝的焊接质量的前提下,应挑选最小的焊缝尺度。
(2)组织合理的焊缝方位在焊缝结构设计时,尽可能在对称于截面中性轴,或接近于中性轴的方位上组织焊缝,关于对称的焊接结构,焊缝安置应对称于中性轴,由两名焊工一起对称施焊,可使发作的变形彼此抵消,或有些抵消,大大地削减了焊接变形;关于不对称的焊接结构,常选用合理的焊接次序,会使焊接变形显着削减。
(3)挑选合理的焊缝坡口方式焊缝的坡口方式对焊接变形的影响较大。
焊缝的坡口视点越大,熔敷金属的量就越大,沿着板厚方向的横向缩短就越不均匀,焊接变形就越大。
关于厚板来说,V型坡口的熔敷金属比X型坡口的大,焊缝的焊接变形就越大。
(4)尽量削减不必要的焊缝在焊接结构设计中,常用筋板来进步结构的稳定性和刚度,可是筋板数量太多,焊缝过于密集,焊接变形就越窄。
因而,应在确保构件强度的情况下,尽量削减不必要的焊缝。
控制焊接变形的方法焊接变形(welding deformation)是焊接过程中被焊件受到不均匀温度场的作用而产生形状尺寸变化称为焊接变形。
焊接变形不可避免,但是从设计和工艺两方面措施处理得好,可防止和减少焊接变形,进而避免或减少焊后变形的矫正工作量。
焊接变形分为纵向和横向收缩,角变形,弯曲变形,扭曲变形,波浪变形等。
具体措施有:一,设计措施1,在设计焊接构件时,如尺寸,自重允许的条件下,适当提高构件的刚度,减少焊接引起的变形量。
2,合理选择焊缝尺寸:在保证焊接质量和满足结构承载能力的前提下,尽量减少焊缝尺寸,如:a,V型破口改成U型破口;b,长焊缝改成断续焊缝;c,保证焊透的情况下,尽量减小焊缝间隙。
3,合理选择焊缝数量:对于自重不要求的焊接构件,适当选用较厚材料,可减少筋板数量,从而减少焊缝数量;对于薄板焊接结构,可采用压出可加强筋代替筋板结构,这样就减少了焊缝数量。
4,合理设计焊缝位置:a,焊缝设计成对称于焊接构件截面的中心轴或使缝接近中心轴,这样焊接应力对称互相抵消,大大减少焊接变形(特别是弯曲变形);b,焊缝不要很密;c,尽可能避免交叉焊缝。
二,工艺措施合理装配焊接顺序:5,对于复杂焊接结构来说,装配顺序相当重要,一般截面和焊缝对称的结构,先装配成总体,然后再分部对称焊接。
6,对于不对称的复杂焊接结构,可先将其分成若干简单部件分别施焊,然后再总装焊接。
7,焊接参数的选择:原则是减少热量的输入,即尽量减小焊接参数,以减少变形量。
8,对称焊缝采用对称焊,最好两人同步焊。
9,对于不对称焊缝,应以焊缝少的一侧先焊。
10,对于长焊缝应采取不同的方向和顺序施焊:即分段焊,跳焊,分段退焊,分中对称焊。
11,对于不同焊缝的焊接,应焊对接焊缝,后焊角焊缝及其它焊缝。
12,组成圆筒形焊件,应先焊纵缝,后焊横缝。
13,在平面上的焊缝要保证纵向和横向的焊缝能够自由伸缩,如在焊对接焊缝,焊接方向要指向自由端。
14,对于交叉及十字焊缝,起弧及收弧不要在交叉点上。
焊接变形控制方法焊接变形是指在焊接过程中,由于焊接热量的作用,导致工件发生变形。
焊接变形不仅影响外观和尺寸精度,还可能导致工件的力学性能降低或破坏。
因此,控制焊接变形是焊接工艺中的一个重要问题。
焊接变形的控制方法可以分为几个方面:1. 选用合适的焊接工艺:合适的焊接工艺可以减小热输入,减少焊接变形。
一般来说,低热输入的焊接方法,如TIG焊、脉冲MIG焊等,会比高热输入的焊接方法,如电弧焊、气焊等,产生更小的变形。
2. 控制焊接参数:控制焊接参数,如电流、电压、焊接速度等,可以调节焊接热量的输入,从而控制焊接变形。
通常需要根据具体情况进行试验和优化,找到一个合适的参数组合。
3. 采用适当的焊接顺序:焊接顺序的选择可以减小残余应力和变形。
一般来说,从中心向两侧对称地焊接,或者采用逆序焊接等方法,可以减小焊接变形。
4. 使用夹具和焊接变形补偿:使用合适的夹具和焊接变形补偿方法,可以在焊接过程中限制工件的变形。
夹具可以限制工件的自由变形,而焊接变形补偿可以根据工件的预期变形,调整焊接过程中的维度和形状。
5. 控制焊接速度和温度:控制焊接速度和温度,可以调节焊接热量的输入和分布,从而减小焊接变形。
通常需要根据材料的热导率和热膨胀系数等参数,合理选择焊接速度和温度。
6. 采用预约束或后约束:预约束是在焊接前施加应力,限制工件的自由变形,后约束是在焊接后施加应力,矫正工件的变形。
通过预约束或后约束,可以控制焊接变形。
总之,焊接变形控制方法的选择应根据具体工作情况进行综合考虑,通过合适的焊接工艺、参数调节、焊接顺序、夹具使用等方法,最终实现对焊接变形的有效控制。
同时,需要注意在实际焊接过程中进行试验和优化,根据实际情况进行调整。
钢结构制造中焊接变形的控制方法
钢结构制造中焊接变形的控制方法主要包括以下几个方面:
1. 设计合理的焊接接头:在设计焊接结构时,尽量采用简化接头、减小接头长度、采用对称结构等措施,以减少焊接变形的可能性。
2. 控制焊接工艺参数:在焊接过程中,控制焊接电流、焊接速度、预热温度等焊接工艺参数,避免产生过大的热影响区,以减小焊接变形的发生。
3. 采用预应力或预拉伸技术:在焊接前对工件进行预应力或预拉伸处理,可以提前消除部分应力,减小焊接变形。
4. 采用适当的焊接顺序:根据焊接结构的形状和尺寸,合理安排焊接顺序,从而控制焊接变形的产生。
5. 使用焊接辅助物:在焊接过程中,使用一些焊接辅助物,如支撑物、夹具等,来固定和支撑工件,减少焊接变形的发生。
6. 焊后热处理:对已焊接的结构进行合适的热处理,如回火、正火等,可以进一步消除残余应力,控制焊接变形。
以上是钢结构制造中控制焊接变形的一些常用方法,通过合理的设计、控制焊接工艺参数和采用适当的辅助措施,可以有效地减小焊接变形的发生。
浅谈焊接变形与控制集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-浅谈焊接变形与控制焊接技术是机械制造业、建筑业及其他行业的关键技术之一,涵盖了机械矿山、航空航天、石油化工、建筑、起重及国防等各个行业。
焊接为制造业的基础工艺与技术,为工业经济的发展做出了重要的贡献。
据工业发达国家统计,每年需要经焊接加工才能使用的钢材就占钢材总产量的45%左右,我国也约有35%-45%的钢材要经过焊接才能变为最终的产品,而在钢材经过焊接成为最终产品的过程中我们经常会遇到焊接变形,如何控制焊接变形是钢材能否顺利成为产品的关键因素之一。
因为在实际生产过程中焊接变形不仅影响焊件尺寸的准确性、外观质量和使用功能,而且很有可能降低焊件结构的承载力,轻则会使焊件报废,重则会造成安全生产事故。
因此在实际生产中我们应从设计、焊接工艺,焊接方法、装配工艺着手来控制焊接变形,减小焊接变形,。
焊接变形产生的原因及类型所谓焊接变形就是在焊接过程中,因为采用的是集中热源的局部加热,所以在焊件上会产生不均匀的温度场。
不均匀温度场会使材料产生不均匀膨胀,处于高温区域的材料在加热过程中膨胀量大,温度较低的区域、膨胀量较小,冷热收缩不均匀就产生了变形。
焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温条件下的残余变形。
而残余变形是影响焊接质量的主要因素,也是破坏最强的变形类型。
焊接结构焊后的残余变形主要有:1.1.纵向和横向收缩变形:焊件在焊后延焊缝方向发生的纵向收缩变形和垂直于焊缝方向发生的横向收缩变形。
这两种收缩变形都是难以修复的,应在焊前下料时留有一定的余量,避免焊件焊后返工或报废;1.2.弯曲变形:是由焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形引起的构件焊后的弯曲,例如横向焊缝在构件上分布不对称引起的变形;1.3.角变形:焊缝截面形状不对称,或施焊层次不合理致使焊件的平面围绕焊缝在厚度方向上横向收缩变形,例如T型接头的变形;1.4.波浪变形:焊件在焊接内应力的压应力的作用下,焊件可能失稳,焊后呈波浪形。
控制焊接变形的工艺措施一、控制焊接变形的工艺措施1、宜按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形:1)对于对接接头、T形接头和十字接头坡口焊接,在工件放置条件允许或易于翻身的情况下,宜采用双面坡口对称顺序焊接;对于有对称截面的构件,宜采用对称于构件中轴的顺序焊接。
2)对双面非对称坡口焊接,宜采用先焊深坡口侧部分焊缝、后焊浅坡口侧、左后焊完深坡口侧焊缝的顺序。
3)对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用。
4)宜采用反变形法控制角变形。
2、在节点形式、焊接布置、焊接顺序确定的情况下,宜采用熔化极气体保护电弧焊或药芯焊丝自保护电弧焊等能量密度,相对较高的焊接方法,并采用较小的热输入。
3、宜采用反变形法控制角变形。
4、对一般构件可用定位焊固定同时限制变形;对大型板厚构件宜用刚性固定法增加结构焊接时的刚性。
5、对于大型结构宜采取分部组装焊接、分别矫正变形后再进行总装焊接或连接的施工方法。
二、焊后消除应力处理1、设计文件对焊后消除应力有要求时,根据构件的尺寸,工厂制作宜采用加热炉整体退火或电加热器局部退火对焊件消除应力,仅为稳定结构尺寸时可采用震动发消除应力;工地安装焊缝宜采用锤击法消除应力。
2、焊后热处理应符合现行国家标准《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》的规定。
当采用点加热器对焊接构件进行局部消除应力热处理时,应符合下列要求:1)使用配有温度自动控制仪的加热设备,其加热、测温、控温性能应符合使用要求。
2)构件焊缝每侧面加热板(带)的宽度至少为钢板厚度的3倍,且应不小于200mm。
3)加热板(带)以外的构件两侧尚宜用保温材料适当覆盖。
3、用锤击法消除中间焊层应力时,应使用圆头手锤或小型振动工具进行,不应对根部焊缝,盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击。
4、用振动法消除应力时,应符合国家现行标准《振动时效工艺参数选择及技术要求》的规定。
焊接变形的控制与矫正一、引言在焊接工艺中,焊接变形是一个常见的问题。
焊接变形指的是在焊接过程中,由于热膨胀和收缩等原因导致工件发生形状和尺寸上的变化。
这种变形不仅会影响工件的外观和精度,还会对其机械性能产生负面影响。
因此,控制和矫正焊接变形是保证焊接质量的重要措施。
二、焊接变形的原因1. 焊接过程中产生的热膨胀和收缩在焊接过程中,电弧或火焰所产生的高温会使得工件局部区域发生热膨胀,而当温度降低时,则会发生收缩。
由于金属具有较高的线膨胀系数,在加热或冷却时容易发生体积变化,从而导致工件产生形状和尺寸上的变化。
2. 材料本身性能差异不同材料具有不同的线膨胀系数、弹性模量等物理特性,这些特性差异也会导致在同样条件下不同材料在加热或冷却时发生不同的形变。
3. 焊接残余应力在焊接过程中,由于热膨胀和收缩等原因,工件内部会产生残余应力。
这些应力会导致工件变形并且可能会影响其机械性能。
三、焊接变形的类型1. 直线型变形直线型变形是指焊缝沿着直线方向发生的变形。
这种变形常见于长条状或板材状工件上。
2. 弧形型变形弧形型变形是指焊缝沿着弧线方向发生的变形。
这种变形常见于圆环状或球体状工件上。
3. 扭曲型变形扭曲型变形是指焊接后工件整体扭曲或者局部扭曲的现象。
这种现象常见于薄壁管材或者异型工件上。
四、控制焊接变形的方法1. 设计合理的结构和加工方式在设计工件结构时,可以采取一些措施来减少焊接时产生的热膨胀和收缩。
例如,在设计过程中可以采用对称结构,减少单侧加热量;或者通过设置冷却装置来控制焊接区域的温度。
2. 选择合适的焊接工艺参数在焊接过程中,选择合适的焊接工艺参数也可以减少焊接变形。
例如,通过降低电流和增加电极间距来减少热输入量;或者采用脉冲焊接技术来控制热输入量。
3. 使用夹具和支撑物使用夹具和支撑物可以有效地减少焊件的变形。
在夹持过程中,应该注意夹紧力不要过大或过小,并且应该尽可能使得工件受力均匀。
4. 焊前预处理在进行焊接之前,可以采取一些预处理措施来减少变形。
防止焊接变形的几种方法
由于焊接变形的产生多数是由于焊接产生的热量不对称,导致的膨胀不一而发生的。
现把防止焊接变形的几种方法整理如下,以供参考:
1.减小焊缝截面积,在得到完整、无超标缺陷焊缝的前提下,尽可
能采取用较小的坡口尺寸(角度和间隙)。
2.采用热输入较小的焊接方法。
如:CO2气体保护焊。
3.厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。
4.在满足设计要求的情况下,纵向加强肋和横向加强肋的焊接可采
用间断焊接法。
5.双面均可焊接操作时,要采用双面对称坡口,并在多层焊时采用
与构件中和轴对称的焊接顺序。
6.T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝。
7.采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。
8.采用刚性夹具固定法控制焊后变形。
9.采用构件的预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形。
如:H形纵向焊
缝每米可预留0.5~0.7毫米。
10.对于长构件的扭曲。
主要靠提高板材平整度和构件组装精度,使
坡口角度和间隙准确。
电弧的指向或对中准确,以使焊缝角度变形和翼板及腹板纵向变形值与构件长度方向一致。
11.在焊缝较多的构件组焊或结构安装时,要采取合理的焊接顺序。
12.焊接薄板时,采用水中焊接法。
即在水中用保护气体包围熔池,
并由气体将附近的水完全排除,以保证焊接正常进行。
采用此法,固熔池周围的金属及时被水冷却,而将变形量控制到很小的程度(在焊接侧的对面加循环冷却液带走焊接产生的热量)。
13.多段对称的焊接,即焊一段,停一会,到对面焊,停一会。
浅谈如何加强焊接变形的控制
摘要:随着科学技术的高速发展,焊接结构的应用日益广泛。
在焊接构件时,
由于结构上的差异,不仅影响了构件的外形美观,提高了生产成本,而且降低了
结构的强度和使用寿命,还可引起事故。
特别是随着焊接结构向大型化、高强化
和安全化等方面的不断发展,研究焊接变形显得更为重要。
?本文就如何加强焊
接变形的控制进行论述。
关键词:焊接变形控制重要性
0 引言
随着科学技术的高速发展,焊接结构的应用日益广泛。
在焊接构件时,由于
结构上的差异,不仅影响了构件的外形美观,提高了生产成本,而且降低了结构
的强度和使用寿命,还可引起事故。
特别是随着焊接结构向大型化、高强化和安
全化等方面的不断发展,研究焊接变形显得更为重要。
?焊接作业属于特种作业,需要较为精湛的专业技术。
焊接作业时会有焊缝产生,而且通常会在水平或是垂
直的方向,这些焊缝在温度条件下会产生收缩,从而导致变形的发生,当变形量
在允许值内时则可以不予处理,一旦变形量超出正确的范围,则需要对产生的焊
接变形进行矫正,部分焊接变形的材料在矫正后则会因无法使用而废弃,即使能
再正常使用的也导致了作业时间增加,所以无论哪种情况都会导致成本上的浪费,因此对于预防和控制焊接变形的发生,有效的减少或是避免焊接变形的发生机率,从而有效的提高作业效率,降低生产成本。
1 变形与焊接应力的产生
1.1 产生变形与焊接应力的机理
焊接变形是由多种因素交互作用而导致的结果。
通常,若仅就其内拘束的效
应而言,焊接变形的主要形成原因是由于焊接过程中构件受到不均匀的加热和冷却,焊件各部位金属热胀冷缩的程度不均,焊件各部分相互连接而又相互制约,
不能自由的伸长和缩短,使焊件本身产生应力不均匀,导致焊件的变形。
其中,
焊接变形与焊接应力又同时存在,互为因果。
若要控制好焊接变形,则对焊接应
力的认识和掌握也必不可少。
1.2 变形与焊接应力的影响因素
1.2.1 结构因素。
在影响焊接变形的因素当中最复杂、最关键的一个因素就是
焊接结构的设计。
它的总体原则为焊接残余应力随着束度的增加而增加,焊接变
形则是随着束度的增加而减少。
在焊接变形的时候,工件自身的拘束度会不断地
发生变化,所以本身应当是变拘束结构,另外外加拘束也会产生相应的影响。
通
常状况,在焊接时候发挥主导地位的是复杂结构本身的拘束作用,而在焊接的时候,随着结构复杂程度增加结构自身的拘束度变化状况也会相应增加。
所以,设
计结构的时候应当结合加强筋或者筋板的数量位置以及结构板的厚度等来优化,
有助于减少焊接变形的发生。
1.2.2 制造因素。
对于焊接变形,焊接工艺的发挥的影响有很多方面,例如焊
接夹具与胎架的应用、焊接顺序、构件的固定方法或定位、焊接输入的电压电流量、焊接方法等。
在这些工艺因素当中,对焊接变形影响最为明显的是焊接顺序,通常状况下,焊接顺序的改变能够使残余应力的应力状态与分布也发生改变,进
而使焊接变形减少。
另外,焊接工艺参数和多层焊同样对焊接变形起着重要作用。
1.2.3 材料因素。
材料对焊接变形发生的影响除了与焊接材料有关以外,与母
材的关系也非常紧密,在产生焊接变形的这一过程当中,材料的力学性能参数以
及热物理性能参数都发挥了比较重要的影响。
热物理性能参数发挥的影响集中体
现于热传导系数上,正常状况下,如果热传导的系数越小,那么温度梯度就会越大,而焊接变形则会越明显。
对于焊接变形力学性能所发挥的影响相对来讲就要
复杂的多,其中影响最为明显的是热膨胀系数,焊接变形会随热膨胀系数的增加
而增加。
2 控制焊接变形的具体措施
2.1 工艺措施
工艺措施指的是制造生产焊接构件的时候所实施的一系列措施,我们可以把
它具体的分成焊后矫正措施、焊中的控制措施以及焊前预防措施。
2.1.1 焊前的预防措施。
刚性固定组装法、预拉伸法以及变形预防是主要的焊
前预防方法。
所谓的刚性固定组装法指的是用刚性胎具或者夹具尽可能地把被焊构件固定住,这种方法能够控制待焊构件的弯曲变形以及角变形等。
而预拉伸法在薄板平面构件中用的比较多,焊接的时候应当在薄板有预先热
膨胀量或者有预张力的状况下面进行。
焊接以后,去除加热或者预拉伸,恢复薄
板的初始状态,能够使焊接的残余应力得以有效降低,进而使焊接变形得到控制。
预热能够减小温度梯度,预热温度不同那么对于降低残余应力方面也会产生一定
差别。
反变形法也叫做预变性法指的是依照预测焊接变形的方向与大小,在装配待
焊工件的时候导致的和焊接残余变形方向相反、大小相当的反变形量(预变形量),焊接以后焊接的残余变形和预变形量相抵消,构件可以恢复到开始设计时
候要求的尺寸与几何形状。
2.1.2 焊时的控制措施。
焊时控制的方法主要有选择合理的焊接顺序、采用合
理的焊接规范参数与焊接方法,采用随焊跟踪激冷、随焊碾压、随焊两侧加热等
措施。
对焊接规范参数进行合理地控制、选择那些线能量比较低的焊接方法能够
对焊接变形进行有效地防止。
随焊跟踪激冷、随焊碾压、随焊两侧加热等措施能
够减小焊接变形并降低残余应力。
随焊激冷法可以减少焊接变形以及降低残余应力。
随焊两侧加热能够使最大剪切应变、纵向应变以及横向应变的变化更为平缓,分布更为均匀,减小变形与焊接残余应力。
在生产应用中,随焊碾压这种方法因
为使用不便、设备复杂等原因会受到一些限制,可是这种方法在焊接变形的提高
等方面有着非常良好的效果。
对于变形和焊接残余应力焊接顺序会发挥比较大的影响,焊接顺序不同,?
残余应力分布的规律也不相同,可是对于降低残余应力的整体幅值却没有太大的
作用,但是这种方法能够有效地控制焊接变形,特别是在多道焊中其作用更为明显。
2.2 设计措施
2.2.1 对焊缝位置要合理安排。
进行焊接结构设计的时候,焊缝的安排要尽可
能地与截面中性轴对称,或者与中性轴相接近,这能够有效地减少柱、梁等发生
的挠曲变形。
2.2.2 减少那些没有必要的焊缝。
进行焊接结构设计的时候,对于筋板的形状
应当合理选择并对其位置进行适当地安排,力争减少焊缝的数量,减少那些没有
必要的焊缝,进而使焊接变形减小。
2.2.3 焊接的形式与尺寸要合理地选择。
焊接的尺寸与焊接变形的大小以及焊
接工作量有着直接的关系。
如果焊缝的尺寸较大的话,焊接变形与焊接量也都会
很大,所以,在确保结构承载能力的前提下,在设计的时候应当尽量选择尺寸较
小的焊缝。
十字接头与丁字接头的受力比较大,在确保强度相同时,可以选择开
坡口的焊缝,有利于减小变形。
3 结束语
焊接作为特种作业行业,其技术含量较高,为了有效的保证焊接的质量,对
焊接变形的控制是较为关键的一个环节。
导致焊接变形产生的因素较多,如材料、结构、焊接环境等孝会直接影响到焊接变形的产生,所以在实际焊接工程作业过
程中,需要根据焊接现场的条件、结构、环境等各个因素进行有效的分析,从而
制定出合理的焊接方法并做好提前预防措施,尽量控制或是避免焊接变形的发生。
这就需要具有较高的焊接技术水平,同时还要具有较丰富的经验,这样焊接工人
在焊接时才能有效的将焊接环境、焊接材料和控制变形的方法和措施有效的结合
起来,并在工作中具有时刻预防和控制变形的意识,只有这样才能有效的降低或
是消除焊接变形的发生,提高焊接的质量。
参考文献
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