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6063铝合金焊接变形火焰校正分析

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—
表
5
几种常用的变形铝合金高温屈服极限
σ s
[
3
]
M
Pa
合金牌号 200 ℃ 250 ℃ 300 ℃ 350 ℃ 400 ℃ 450 ℃ 500 ℃
纯铝
59
37
28
22 12. 5 8
6
6A02
72
52
39
33
29Biblioteka 1685A03
—
—
65
55
45
30
10
5A05
—
—
80
75
58
37
20
3A21
54
2. 69
热导率 λ(25 ℃) /W (m ·℃) - 1
O T1 T5 T6 T83
218 193 209
201
·62·
《新技术新工艺 》·热加工工艺技术与材料研究 2010年 第 4期
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
回归现象 :经过自然时效的强化铝合金 ,快速加 热至 210～250 ℃,短时保温 (半分钟至数分钟 ) ,然后 快速冷却至室温 ,该合金重新软化 ,恢复到淬火前的 状态。如果将其在室温下停放 ,仍能进行正常的自然 时效 ,这种现象叫回归。回归现象的实质是经过自然 时效后的铝合金 ,生成的 GP区或亚稳定相 ,在快速 短时加热时发生溶解 ,变成原有的淬火状态 ,因而合 金性能也恢复到原有的淬火状态下的性能 。经过回
效率与时效温度和时间密切相关 ,提高时效温度可 以加快时效进程 ,但是降低强化效果 ,并且软化开始 时间提前 ;较低的时效温度可获得较大的强化效果 , 但所需的时间较长 。并且只有在一定的时效温度配
合一定的时效时间 ,才能获得满意的强化效果 。 稳定化处理 :其目的是为了消除切削加工的应
力与稳定尺寸 。稳定化处理的温度不高于人工时效
溶处理和时效处理后 ,具有中等的强度和较高的塑 不当引起材料的性能恶化和局部区域产生“颈缩 ”
性 ,淬火性能 、焊接性能和挤压成型等热加工性能优 或“橘皮 ”现象 ,是火焰校正的主要问题 。
良 。主要用于生产建筑铝型材及结构件 ,以及医疗 、 办公 、车辆 、机械等方面 。
3 铝合金的常见热处理及其作用
Ana lysis of the Flam e2rectif ica tion for the W eld ing D eforma tion of 6063 A lum inum A lloy
CU I Hongcai (No. 38 th Research Institute, China Electronics Technology Group Corporation, Hefei 230031, China) Abstract: In this paper, with the analysis of the heat treatment capability of the 6063 alum inum alloy, it can be concluded that the welding part of 6063 alum inum alloy can be rectified by the flame. The conclusion was p roved in p ractice because the effect was good and the operation was feasible. Key words: 6063 alum inum alloy,W elding deformation, Flame2rectification
归处理后的铝合金 ,其性能不能完全恢复到原状态 , 总有一定的差距 ,且耐蚀性能有所下降。回归处理的 温度比原先的时效温度越高 ,则回归越快 ,越彻底 ,如 果两者相差很小 ,回归很难发生 ,甚至不会发生 [2 ] 。
6063铝合金的热处理制度见表 3。 由表 4、表 5可见 ,铝合金的力学性能与温度的 关系非常密切 。同样的 ,把 6063合金加热到 270～ 300 ℃,其塑性将得到很大提高 ,强度急剧下降 。此 时 ,在外力作用下 ,可以进行拉抻或挤压使之产生塑 性变形 。但是 ,当加热温度达到 500 ℃以上时 ,极易 产生过烧组织 。
不变 ,也不会在金属内部产生新的缺陷 ;而焊接接头 的化学成分与烧损 、填充材料都有关系 ,不可能保持 原材料化学成分不变 ,且焊接接头由于冶金反应形 成的熔敷金属 ,难免总会有一些缺陷 ,如气孔 、微裂 纹 、偏析等 ,故焊接接头容易出现疲劳脆断的问题 。
3) 火焰校正加热区经测试 ,其残余应力比焊接 接头小 ,通常焊接接头的残余应力可达到材料的屈 服极限 ,产生较大的塑性变形 ;而火焰校正时若不加 外力 ,则塑性变形很小 。
4) 火焰校正加热区若靠近焊缝 ,相当于给焊缝 进行一次短时热处理 ,可以降低焊缝热影响区的焊 接峰值应力 。应力测试的结果表明 ,火焰校正后产 生的残余应力在各个截面上的应力分布规律基本符 合焊接残余应力分布规律 。
由以上分析可知 ,对于 6063 ( T4)铝合金采取火 焰加热进行热校形时 ,被加热区域的金相组织将会 发生如下变化 :温度 250 ℃以上的加热区域产生再 结晶 (有过冷加工的 )和退火 ; 210～250 ℃的加热区 域会产生回归现象 ;若加热手法不当 ,在一定的冷却 条件下 ,局部会产生淬火现象 。所以 , 6063 铝合金 可以利用局部加温到再结晶温度以上 ,使之强度下 降 ,塑性增加的特性 ,在外力的作用下产生塑性变 形 ,从而实现校正焊接变形的目的 。室温情况下 ,火 焰校正时工件在自然冷却后 ,母材将会产生淬火组 织 、回火组织和回归现象 ,以及一定的残余应力 。在 局部加热温度最高不超过 350 ℃的情况下 ,可以用 焊后去应力热处理 +自然时效的工艺来解决材料的 残余应力问题和力学性能问题 。
表 4 几种常用的变形铝合金高温强度极限 MPa
合金牌号 300 ℃ 350 ℃ 370 ℃ 400 ℃ 450 ℃ 500 ℃
5A02
120
120
105
90
60
20
3A21
86
78
55
50
43
35
2A12
150
135
110
85
50
40
7A04 100
75
65
55
35
—
LC6
100
65
55
50
40
6063铝合金焊接变形火焰校正分析
崔洪才
(中国电子科技集团公司 第三十八研究所 ,安徽 合肥 230031)
摘 要 :根据 6063铝合金的热处理特点 ,通过对火焰校正加热过程的热循环分析 ,得出 6063铝合金 焊件能够进行火焰校正的结论 ,且经过实践检验 ,效果良好 ,操作可行 。
关键词 : 6063铝合金 ;焊接变形 ;火焰校正 中图分类号 : TG 166. 3 文献标志码 : A
的应用受到限制 ,尤其在大型的 、焊接精度要求高的 一步强化 ,获得所需要的力学性能 。铝合金的强化
表 1 6063铝型材的化学成分
(质量分数 % )
Si
Mg
Fe
Cu
Mn
Cr
Ni
Zn
Ti
其他
Al
6063
0. 20～0. 60 0. 45～0. 90 0. 36 0. 10 0. 10 0. 10
气腐蚀性 、结构的刚性要求很高 ,而对强度等力学性
时效 :时效是将淬火获得的过饱和固溶在低温
能要求一般 ,铝合金是首选的材料 。但是 ,其焊接变 (人工时效 )或室温 (自然时效 )保持一定时间 ,使强
形大 ,难于像低碳钢一样校正 ,又使其在焊接结构上 化相从固溶体中呈弥散质点析出 ,从而使铝合金进
由表 6可见 ,时效强化的效果与加热温度和保 温时间关系密切 ,保温时间越短 ,温度越低 ,时效强 化的强度越低 。当保温时间在 10 m in以内时 ,则基 本上不起时效强化作用 。在火焰加热校正时 ,其加 热和冷却的全过程一般不宜超过 5～10 m in,如此可 避免因时效强化而给后来的热处理带来不利影响 。
GB / T6892 - 2000 中 , 6063 铝合金热挤压型材
淬火 :铝合金的淬火也称固溶处理 ,其目的是为
的供货状态为 O , H112, T4, T5, T6, F。其密度约为 了将高温的固溶体固定到室温 ,从而获得均匀的单
钢的 1 /3,导热性约为钢的 5倍 ,线膨胀系数约为钢 项过饱和固溶体 ,以便在随后的时效过程中使铝合
需要人工时效的铝合金 ,淬火后为防止“停放 效应 ”引起时效后力学性能降低的现象 ,应尽快对 制品进行人工时效 ,一般在室温下停放的时间不应 超过 2 ～4 h。 6063 铝 合 金 的 M g2 Si 含 量 一 般 在 018% ～1. 1%之间 ,室温停放的时间对人工时效后 的强度影响不大 ,甚至还稍有提高 [ 2 ] 。
因局部加热和冷却的温度梯度很大 ,不同温度区域 的变形量和残余应力也是不均匀的 。
5 6063 铝合金火焰校正与焊接接头的比较
1) 火焰校正与焊接接头 —样 ,都是局部加热 。 焊接时温度都高达熔化温度 ( TIG焊 ) ,而火焰加热
《新技术新工艺 》·热加工工艺技术与材料研究 2010年 第 4期
的 2倍。
金得到强化 。淬火的介质一般使用 5～40 ℃的水做
6063铝合金的焊接性能优良 ,适用于电阻焊 、 冷却介质 。 6063 铝合金的 M g2 Si的含量大多控制
点焊 、氩弧焊和气焊 ,还易于钎焊 [ 1 ] 。

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浅析钢结构焊接变形的火焰矫正

浅析钢结构焊接变形的火焰矫正

科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界近年来,在厂房建筑中钢结构得到广泛的应用。

而钢结构厂房的主要构件是焊接工字梁、柱、撑。

这些构件在制作过程中都存在焊接变形问题,如果焊接变形不予以矫正,则不仅影响结构整体安装,还会降低工程的安全可靠性。

焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围,应设法进行矫正,使其达到符合产品质量要求。

实践证明,多数变形的构件是可以矫正的。

矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已发生的变形。

在生产过程中普遍采用的矫正方法,主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。

机械矫正是利用机械力的作用使焊件产生与焊接变形相反的塑性变形,并使两者抵消从而达到消除焊接变形的一种方法,但该方法用于厂房的工字梁、柱、撑焊后的变形实施起来比较困难。

火焰矫正是用氧-乙炔火焰或其他气体火焰(一般采用中性焰),不均匀加热的方式引起结构变形,来矫正原有的焊接残余变形的一种方法。

火焰矫正与机械矫正相比,它是一门较难操作的工作,方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。

因此,火焰矫正要有丰富的实践经验。

1钢结构焊接变形的火焰矫正钢结构的主要构件是焊接工字梁、柱、撑。

焊接变形经常采用火焰矫正加热方式有以下三种方法:(1)线状加热法。

它是火焰沿着直线方向或者同时在宽度方向作横向摆动的移动形成带状加热的一种方法。

(2)点状加热法。

它是火焰加热的区域为一个点或多个点,加热点是直径一般不小于15mm,点间距离应随变形量的大小而变,残余变形越大,点间距离越小,一般在50-100mm 之间。

(3)三角形加热法。

三角形加热即加热区呈三角形,加热部位是在弯曲变形构件的凸缘,三角形的底边在被矫正构件的边缘,顶点朝内。

火焰矫正时的加热温度(材质为低碳钢)一般有以下三种:(1)低温矫正500~600度,冷却方式:水;(2)中温矫正600~700度,冷却方式:空气和水;(3)高温矫正700~800度,冷却方式:空气。

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法范文

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法范文

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法范文钢结构焊接变形是在焊接过程中产生的一个普遍问题，它会导致焊缝破裂、强度降低、外观不美观等一系列问题。

为了解决这个问题，火焰矫正施工方法被广泛应用于钢结构焊接变形的修正。

本文将介绍火焰矫正施工方法的原理、步骤以及注意事项，并结合实际案例进行详细讲解。

一、火焰矫正施工方法的原理火焰矫正施工方法是通过局部热加工的方式来矫正焊接变形。

它利用焊接时产生的热量来使焊接变形处重新达到原来的形状和位置，从而修正焊接变形。

火焰矫正施工方法的原理主要有以下几点：1.热应力原理：通过加热焊接变形处，使焊接变形处的温度升高，从而产生热应力。

当焊接变形处的热应力达到和焊接应力相等时，焊接变形处就会重新达到原来的形状和位置。

2.弥散原理：焊接变形主要是由于焊接所产生的热影响区域的收缩引起的。

如果能够弥散焊接所产生的热影响区域，就可以减少焊接变形。

而火焰矫正施工方法正是通过加热焊接变形处，使其周围的材料也加热到一定温度，从而实现热影响区域的弥散，减少焊接变形。

3.压力控制原理：在火焰矫正施工方法中，加热焊接变形处的同时，还需要施加压力。

这是因为焊接变形是由焊接应力引起的，只有施加足够的压力才能抵消焊接应力，从而使焊接变形处重新达到原来的形状和位置。

二、火焰矫正施工方法的步骤下面将介绍火焰矫正施工方法的具体步骤：1.确定焊接变形的位置和形状：首先需要确定焊接变形的位置和形状。

可以通过测量、观察、分析等方式来确定焊接变形的具体情况。

2.制定施工方案：根据焊接变形的具体情况，制定相应的施工方案，包括矫正的具体方法、加热的位置和温度、施加的压力等。

3.准备设备和材料：根据施工方案，准备相应的设备和材料，包括焊接机、加热器、焊接材料、压力装置等。

4.加热焊接变形处：将加热器放置在焊接变形处的需要矫正的位置上，开始加热。

加热时需要控制加热的时间和温度，以防过热对材料产生影响。

5.施加压力：在加热的同时，使用压力装置施加压力，以抵消焊接应力。

矫正焊接变形的方法

矫正焊接变形的方法


2 机械Байду номын сангаас备矫正法
利用机械力使构件产生与焊接变形方向 相反的塑性变形，使两者相互抵消，达到消 除应力与变形的目的，其中缩短的尺寸 被拉长，使之恢复到原来的尺寸。适用于 塑性好，形状简单的材料。
常用设备：千斤顶、拉紧器、压力机
和板料校平机等 优点：生产效率高，矫正表面质量好， 简单易操作
a) 千斤顶矫正；b) 双头螺纹拉紧器
2 线状加热法
矫正对接焊或者角焊产生 的角变形采用线状加热法。
a)
直通加热；b) 链状加热 c) 带状加热
3 三角形加热法
矫正板的周围挠曲变形T形接缝的弯曲变形，采用楔形 （三角形）加热法。
火焰加热矫正焊接变形的取决于下列三个因素：
（1）加热方式 圆点加热法：刚度小的构件板面的波浪变形和构件弯曲变形； 线状加热法：中等刚性构件的角变形； 三角形加热法：刚度大、厚度大的构件的弯曲变形 （2）加热位置 在变形突起的部位进行加热，加热长度不超过全长的70%，宽度为板厚 的0.5—2倍，深度为板厚的30%—50%； （3）加热温度和加热区的面积 构件的变形量和材质决定，变形量大，加热温度高些，加热区域面积大 些，温度范围在500—800℃，低于500℃效果不好，高于800℃影响金属组织。
三、火焰加热矫正法
利用火焰对构件进行局部加热并随之快冷，使较长的金 属在冷却后收缩（与机械矫正法相反），以达到矫正变形的 目的，称为火焰矫正法。一般适用于矫正波浪变形、角变形、
弯曲变形或扭曲变形等。
火焰加热矫正法又可分为三种： 圆点加热法 线状加热法 三角形加热法
1 圆点加热法
在四周已被约束的板状结构中，板上产生挠曲变形（波 浪变形）时采用圆点加热法。
2024年钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法（2篇）

2024年钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法（2篇）

2024年钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法目前，钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。

而钢结构厂房的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。

这些构件在制作过程中都存在焊接变形问题，如果焊接变形不予以矫正，则不仅影响结构整体安装，还会降低工程的安全可靠性。

焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围，应设法进行矫正，使其达到符合产品质量要求。

实践证明，多数变形的构件是可以矫正的。

矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。

在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。

但火焰矫正是一门较难操作的工作，方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。

因此，火焰矫正要有丰富的实践经验。

本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗略的分析。

1、钢结构焊接变形的种类与火焰矫正钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。

焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；(2)点状加热法；（3）三角形加热法。

下面介绍解决不同部位的施工方法。

以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢）低温矫正500度～600度冷却方式：水中温矫正600度～700度冷却方式：空气和水高温矫正700度～800度冷却方式：空气注意事项：火焰矫正时加热温度不宜过高，过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。

16Mn在高温矫正时不可用水冷却，包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。

1.1翼缘板的角变形矫正H型钢柱、梁、撑角变形。

在翼缘板上面（对准焊缝外）纵向线状加热（加热温度控制在650度以下），注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围，所以不用水冷却。

线状加热时要注意：（1）不应在同一位置反复加热；（2）加热过程中不要进行浇水。

这两点是火焰矫正一般原则。

1.2柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲一、在翼缘板上，对着纵长焊缝，由中间向两端作线状加热，即可矫正弯曲变形。

为避免产生弯曲和扭曲变形，两条加热带要同步进行。

可采取低温矫正或中温矫正法。