浅谈长距离管道焊接的缺陷

浅谈长距离管道焊接的缺陷

摘要：在日常工作中经常遇到长距离焊接的问题，为了更好的解决焊接中的问题，文章总结了一下工作中的经验，并对工作中常见的焊接应力问题进行了阐述。

关键词：焊接；长距离焊接；焊接应力；焊接收缩；焊接热力

1焊接应力和焊接应力的产生

焊件在焊接过程中产生的内应力和焊件在加热下的形状和尺寸变化称为焊接应力。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。当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时，焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形；焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。在没有外力作用的条件下，焊接应力在焊件内部是平衡的。焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观，因此是设计和制造中必须考虑的问题。

在焊接的过程中，按照焊接应力的作用方向可以分为纵向焊接应力、横向焊接应力和厚度焊接应力。在焊接过程中，钢板中会产生不均匀的膨胀，在热力的作用下，由于焊接在焊接的过程中，受焊接条件的限制，先焊的先冷，存在一定的强度，从而阻止了横向的自由膨胀，使其产生了横向压缩变形。后焊接的焊缝冷却时，同样横向焊接也会受阻力影响。温度是影响焊接的一个因素。

2焊接变形的原因

焊接整体变形原因很多，不均匀的局部加热和冷却是最重要的。由于在局部焊接时，局部焊接的温度上升到融化状态，从而形成了焊接温度上的不均匀变化，当被加热的金属受到压应力时，就会产生塑性变形，相应的就会比未被加热的金属短一些。

3焊接应力的控制措施和消除方法

焊接时产生焊接应力是不可避免的，但是可以根据产生的机理和规律来找到

有效的控制方法。首先要采用合理的装配与焊接顺序。其次是采用焊接前降温措施，在焊接过程中由于被焊接的各部位温差的关系，焊缝冷却速度越快产生的焊接应力就越大。预热能减少各个部分的温差，同时减慢降温速度。虽然预热在一定程度上起到很好的作用，但是预热又分为整体和部分，如果温度过高也会造成零件整体变形这样就得不偿失。

消除焊接的应力方式主要有：热处理、机械法、振动法等。

热处理是最普遍的方法，但是在具体操作的过程中要考虑焊接的材质焊接、厚度、刚性等。一般来说钢材含合金元素越多，越容易形成淬硬组织：而含合金元素高的钢材，比较容易预热。钢材的厚度也的制约预热的条件，钢板越厚散热面积就越大，散热速度就越快，所以对于这些类型特征的钢材就一定要使用加热工序。

刚度越大的结构，越需要预热。目前主要的焊接是整体加热，例如：金属不加热进行焊接，焊点温度极高，此处为液体，金属膨胀，其密度减小到极点，其周围如果不被加热密度极高，焊接后就会产生一个密度不一样焊接线，金属就会沿此线断裂和变形，加热后暂时破坏了其钢度增加了柔性，焊点及周围膨胀接近一致，使焊点两边的焊接线基本消失，焊出来的金属不会开焊断裂和变形。在工作中应该注意加热的温度，如果不适合材料会在高温下变形，这样就得不偿失，所以在工作中，要适当的采取防范措施。

机械法在消除应力的过程中，同时也能解决在应力过程中的变形问题，在工作过程中最常见的机械法是“锤击法”、“风枪法”及“过载法”，过载法使用于热处理不能消除的应力工作。

振动法顾名思义就是利用低频震动，来降低材料的屈服极限、抗拉强度。这种方法操作简单，能量消耗少，操作方便，耗时短，但是使用频率比较低。

4从焊缝着手控制变形

控制焊缝就要选择合理的焊接方式，在一定程度上焊接接缝的大小关系到工作量，同时焊接面积在一定程度上也影响着焊接的应力，焊接的焊缝过大，焊接的量就大，温度变化就大，焊接应力也会变大，所以要在保证质量的同时，尽量的选择最小的焊缝。

再就是在焊接过程中选好位置，尽可能的选择截面中性轴，或接近中性轴的位置，如果条件不允许可以采用合理的焊接顺序，这样也可以减少焊接的变形。

总之，在焊接的过程中要不断的总结经验，只有这样才能在以后的工作中有

所改进，焊接原料在不断的变化，焊接的技术和焊接的方式也要不断的变化，只有这样才能与时俱进，也只有这样才能跟上时代的步伐，在焊接领域有所作为，贡献自己的力量。

参考文献

[1]张红哲，田辉鹅，焊接应力和变形的控制方法[J].企业科技与发展,2009,(2).