如何控制焊接变形和应力
焊接应力与变形及其预防和校正措施
焊接应力与变形及其预防和校正措施焊件不均匀局部加热和冷却是导致焊接应力和变形产生的根本原因。
1.焊接变形的基本形式a)收缩(纵向、横向)变形 b)角变形 c)弯曲变形 d)波浪变形 e)扭曲变形 f)错边(长度方向、厚度方向)变形σ>σs时,产生变形σ>σb时,产生裂纹,甚至断裂2.预防和减小焊接应力及变形的措施1)合理设计焊接结构(减少焊缝长度和截面积、尽量采用对称焊缝、避免交叉焊缝);2)焊前预热(焊后冷却时,加热区与焊缝同时收缩。
此法称为加热减应区法:如图a)焊前b)焊后);3)反变形法4)刚性固定法5)选择合理焊接顺序a)焊接顺序应能使焊件自由收缩 b)对称焊接法 c)长焊缝的分段焊法 d)工字梁的焊接方法6)锤击焊缝法3.焊接变形的校正1)机械矫正法a)压力矫正 b)锤击矫正变形的步骤2)火焰矫正法a)T形梁的火焰矫正 b)薄板波浪变形的火焰矫正4.焊接接头设计1)焊接结构应尽量选用型材成冲压件a)用四块钢板焊成 b)用两根槽钢焊成 c)用两根钢板弯曲后焊成 d)容器上的铸钢件法兰2)合理布置焊缝①焊缝布置应尽量分散a)、b)、c)不合理 d)、e)、f)合理②焊缝和位置应尽量对称布置a)、b)不合理 c)、d)、e)合理③尽量减少构件成焊件接头部位的应力集中a)不合理 b)合理④焊缝应避开最大应力和应力集中部位a)、b)、c)、d)不合理 e)、f)、g)、h)合理⑤对不同厚度钢板的受力对接接头,要采用工艺措施⑥在满足使用要求的前提下,应尽量减少焊缝对结构附加应力的影响a)次要焊缝影响主要受力构件 b)附加元件(卡箍)代替次要焊缝。
如何控制钢板焊接角变形的方法
如何控制钢板焊接角变形的方法
1. 选择合适的焊接工艺:根据钢板的材质、厚度和设计要求,选择适当的焊接工艺,如TIG焊接、MIG焊接、电弧焊接等。
2. 使用预热和后热处理:在焊接前对钢板进行适当的预热可以减少焊接时的热应力,降低变形的概率。
焊接后进行后热处理,逐渐降低钢板温度,使其冷却均匀,有助于减少焊接后的变形。
3. 控制焊接顺序和焊接层数:合理控制焊接的顺序和层数,尽量使焊接残余应力均匀分布,减小钢板的变形。
4. 使用焊接夹具:焊接夹具可以固定和支撑钢板,在焊接过程中稳定工件的形状,减少变形的可能性。
5. 使用预拉力:通过在焊接之前施加适当的预拉力,可以在焊接过程中减小变形的程度。
6. 选择合适的焊接参数:根据钢板的材质和厚度,调整焊接电流、电压、速度等参数,以实现最佳焊接质量和减小变形。
需要注意的是,钢板焊接角的变形是正常的现象,完全消除变形是很困难的。
以上方法可以帮助减小变形的程度,但根据具体情况可能需要综合应用多种方法才能得到满意的效果。
消除焊接变形的方法
焊接变形是焊接过程中常见的问题,它可能对焊接结构的形状、尺寸、精度和稳定性产生不利影响。
为了消除焊接变形,可以采取以下几种方法:
反变形法:在焊接前或焊接过程中,人为地使焊件产生与焊接变形相反的变形,以抵消焊接变形。
这种方法需要在焊接前或焊接过程中精确计算和控制反变形量,才能达到预期的效果。
刚性固定法:将焊件固定在具有足够刚性的夹具或支撑物上,以防止焊接变形。
这种方法适用于小型、简单的焊件,但对于大型、复杂的焊件,由于刚性固定可能会产生较大的应力,因此需要采取其他措施来消除应力。
锤击法:在焊接过程中,使用锤击或振动焊件的方法来消除焊接变形。
这种方法需要在焊接过程中精确控制锤击或振动的力度和频率,以避免对焊件造成过大的损伤。
加热法:在焊接前或焊接过程中,对焊件进行局部或整体加热,以消除焊接变形。
这种方法需要在加热过程中精确控制加热的温度和范围,以避免对焊件造成过大的损伤。
机械校正法:在焊接后,使用机械工具对焊件进行校正,以消除焊接变形。
这种方法需要在机械校正过程中精确控制校正的力度和方向,以避免对焊件造成过大的损伤。
化学校正法:在焊接后,使用化学剂对焊件进行校正,以消除焊接变形。
这种方法需要在化学校正过程中精确控制化学剂的种类、浓度和作用时间,以避免对焊件造成过大的损伤。
以上是消除焊接变形的几种常见方法,可以根据不同的焊接情况选择合适的方法。
无论采用哪种方法,都需要在焊接过程中严格控制工艺参数,以避免产生过大的焊接变形。
减少焊接接应力和焊接变形的措施
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。
焊接中防止变形和减少内应力的方法
焊接中防止变形和减少内应力的方法焊接在机械修理中焊接是非常重要的一种方法,但是如果焊接不好就会产生变形和内应力,甚至焊后的零件无法使用而报废。
一、减少内应力的方法1.锤打和锻冶——机械法当焊修较长的裂缝和堆焊层,需要以一端连续焊到另一端时,在焊修进行中,趁着焊缝和堆焊层在炽热的状态下,用手锤敲打,这样可以减少焊缝的收缩和减少内应力。
敲打时,焊修金属温度800℃时效果最好。
若温度下降,敲打力也随之减小。
温度过低,在300℃左右就不允许敲打了,以免发生裂纹。
锻冶方法的道理与上述基本一致,不同的是要把焊件全部加热后再敲打。
2.预热和缓冷——热力法此种方法就是焊修前将需焊的工件放在炉内,加热到一定的温度(100~600℃),在焊接过程中要防止加热后的工件急剧冷却。
这样处理的目的是降低焊修部分温度和基体金属温度的差值,从而减少内应力。
缓冷的方法是将焊接后的工件加热到600℃,放到退火炉中慢慢地冷却。
3.“先破后立”法铸铁件用普通碳素钢焊条焊接时,很容易产生裂纹,用铸铁焊条又不经济。
现介绍一种“先破后立”用碳素钢焊条焊接的方法:先沿焊缝用小电流切割,注意只开槽而不切透,然后趁热焊接。
由于切割时消除了裂纹周围局部应力,不会产生新裂纹,焊接效果很好。
在焊接过程中减少内应力有以上三种方法,现举例如下:铸铁泵壳裂缝的焊接。
(1)在裂缝的两端点钻止裂孔(φ10mm),以防焊接中裂缝进一步向外扩展。
(2)用手动磨光机在裂缝的位置开坡口,坡口顶宽8~9mm,略成V字形,深32mm(此泵泵壳壁厚为40mm),使得能够焊入电焊液。
(3)焊接为手工焊,采用φ3.2mm专用铸铁电焊条,使用直流电焊机,反接,电流为150A,实施间断焊,即每焊长15~20mm电焊缝,停等片刻。
在停焊间隙,当焊接熔液凝固后,由白热状态到红热状态时,用小尖锤捶击电焊缝,捶击用力要轻,速度要快,次数要多,使焊缝金属减薄向四周伸长,抵消一些焊缝收缩并减少焊接应力,这样能有效地提高焊缝金属的抗裂性(注意使用小锤头必须是半径为10mm左右的圆弧形的)。
降低焊接应力工艺措施口诀
降低焊接应力工艺措施口诀焊接应力是在焊接过程中产生的应力,它会对焊接部件造成变形和应力集中,进而影响焊接接头的质量和使用寿命。
为了降低焊接应力,提高焊接质量,需要采取一系列工艺措施。
本文将逐步介绍降低焊接应力的口诀和相应的工艺措施。
一、合理规划焊接顺序1. 确定焊接顺序时,应从内向外焊接,从中心向两侧进行,依次进行焊接。
从内向外焊接可以减少焊接应力在焊接过程中的积累,降低变形的程度。
2. 将大尺寸焊接件分成多个小尺寸的焊缝,分别进行焊接。
这样可以减少焊接应力的集中,降低焊接部件变形的可能。
二、控制预热温度和焊接速度1. 预热是降低焊接应力的重要手段之一。
在焊接前对焊接件进行预热,可以改善焊接材料的塑性和可变形性,从而降低焊接应力。
预热温度需要根据焊接材料的种类和厚度来确定。
2. 焊接速度过快会使焊接区域产生较大的温度梯度,增加焊接应力。
为了降低焊接应力,需要控制焊接速度,使其适中。
三、合理选择焊接参数1. 焊接电流和电压的选择应根据焊接材料和厚度进行合理调整。
通常情况下,较小的焊接电流和较低的电压可以减少焊接应力。
2. 控制焊接过程中的热输入量,避免过热和焊接过程中的温度梯度过大。
四、应用适当的焊接辅助材料1. 选用合适的焊接填充材料,如焊条或焊丝。
这些填充材料应具有良好的塑性和可变形性,能够有效缓冲焊接应力,减少变形。
2. 引入焊接辅助材料,如夹具、临时焊接支撑物等,来限制和平衡焊接变形。
五、采取后焊热处理措施1. 通过后焊热处理可以缓解焊接应力,改善焊接接头的组织结构和性能。
常用的后焊热处理方法包括回火、时效处理等,需根据具体情况选择合适的方法。
2. 后焊热处理一般需要在焊接完成后进行,但也可以在焊接过程中进行局部热处理,以降低焊接应力。
降低焊接应力是确保焊接接头质量和使用寿命的关键。
通过合理规划焊接顺序,控制预热温度和焊接速度,选择合适的焊接参数和辅助材料,以及采取后焊热处理措施,我们可以有效降低焊接应力,减少焊接变形,提高焊接质量。
焊接变形原因及控制方法
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。
防止和减少焊接残余变形与应力的措施
防止和减少焊接残余变形与应力的措施随着现代制造业的发展,焊接在各行各业中扮演着至关重要的角色。
无论是航空航天、汽车制造还是建筑工程,在这些领域中,焊接都是不可或缺的连接工艺。
然而,随之而来的焊接残余变形与应力问题也愈加引起人们的关注。
焊接过程中产生的残余变形与应力,不仅会影响工件的外观质量,还可能引发裂纹和变形等问题,严重影响其使用性能和寿命。
如何有效地预防和减少焊接残余变形与应力,成为了焊接工艺中的重要课题。
1.选材:材料的选择对于焊接残余变形和应力的控制至关重要。
在焊接过程中,通常会选择具有较高熔点和较小线膨胀系数的材料,以减少焊接时热影响区的热变形;还应根据实际情况选择合适的填充材料。
2.焊接方式:合理选择焊接方式是减少焊接残余变形和应力的关键。
一般来说,采用低热输入、低变形的焊接方式,例如脉冲焊、激光焊等,能够有效降低焊接工件的残余变形和应力。
3.焊接顺序:合理规划焊接顺序也是减少残余变形和应力的重要手段。
通常情况下,应该首先焊接边缘,然后逐渐向内焊接,以减少焊接区域的热输入,降低残余变形和应力。
4.预热和后热处理:在一些情况下,通过预热和后热处理也能有效减少焊接残余变形和应力。
预热能够降低材料的硬度,减少焊接残余应力;后热处理则能够通过回火或退火处理,消除残余应力,提高焊接接头的韧性和稳定性。
5.夹具和辅助装置:采用合理的夹具和辅助装置也能有效减少焊接残余变形和应力。
夹具的设计应在尽量避免约束工件的能够保证焊接接头的稳固性;而辅助装置则可以提供额外的支撑,减少工件在焊接过程中的变形。
总结回顾:在焊接工艺中,预防和减少焊接残余变形与应力是至关重要的。
通过合理选材、焊接方式、焊接顺序、预热和后热处理、夹具和辅助装置等措施,可以有效控制焊接过程中的残余变形和应力,保证焊接接头的质量和稳定性。
个人观点:作为焊接工艺的重要环节,防止和减少焊接残余变形与应力对于提高焊接接头的质量和稳定性至关重要。
电焊变形处理方案
电焊变形处理方案概述电焊是一种常见的金属连接技术,通过加热并融化金属材料,然后使其冷却并结合在一起。
然而,电焊过程中会产生热量,导致焊接部位产生变形。
这种变形可能会影响焊接质量和工件的功能。
因此,我们需要采取相应的变形处理方案来解决这个问题。
电焊变形的原因电焊过程中产生的变形主要有以下几个原因:1.热应力:焊接时加热金属,使其膨胀,并在冷却过程中收缩。
这种温度变化引起的体积变化会导致焊接部位的变形。
2.收缩应力:焊接过程中,焊缝的收缩会产生应力,从而导致焊接部位的变形。
3.材料变性:焊接过程中高温导致材料的物理性质发生变化,如硬度、强度等,这些变化也会引起变形。
电焊变形处理方案为了减小电焊过程中产生的变形,以下是几个常用的处理方案:1. 控制焊接温度控制焊接温度是减小电焊变形的关键。
可以通过以下几种方式来控制焊接温度:•预热:在进行焊接之前,可以通过预热金属材料来降低焊接时的温度变化。
预热可以减少热应力和收缩应力,从而减小变形的发生。
•降低焊接电流和时间:适当降低焊接电流和焊接时间可以减少热输入,从而降低温度变化和变形的发生。
2. 采用适当的焊接方法选择适当的焊接方法也可以减小电焊变形。
以下是一些常用的焊接方法:•冷压焊:冷压焊是在焊接过程中施加压力,以减轻热应力和收缩应力的影响。
它可以帮助稳定焊件,降低变形。
•多道焊:通过分多次焊接,减少每次焊接过程中的热输入量,可以减小变形的发生。
3. 使用治具和夹具使用适当的治具和夹具可以帮助稳定焊件并减小变形。
以下是一些常用的治具和夹具:•支撑治具:在焊接过程中使用支撑治具可以减小焊件的变形程度。
支撑治具可以使焊件在焊接过程中保持稳定的形状。
•拱形夹具:拱形夹具可以使焊件在焊接过程中呈现出预期的形状,从而减小变形。
4. 合理设计焊缝合理设计焊缝也是减小电焊变形的重要因素。
以下是一些设计原则:•均匀布置焊缝:均匀布置焊缝可以分散应力,减小焊接过程中的热应力和收缩应力。
预防焊接变形的几种方法
预防焊接变形的几种方法几种常见的防止焊接变形的方法。
1. 反变形法:在焊前进行装配时,预置反方向的变形量为抵消(补偿)焊接变形,这种方法叫做反变形法。
为8-12mm厚的钢板V形坡口单面对接焊时,采用反变形法以后,基本消除了角变形。
2.利用装配和焊接顺序来控制变形; 采用合理的装配和焊接程序来减少变形,这在生产实践中是行之有效的好办法,有许多结构截面形状对称,焊缝布置也对称,但焊后却发生弯曲或扭曲的变形,这主要是装配和焊接顺序不合理引起的,也就是各条焊缝引起的变形,未能相互抵消,于是发生变形。
焊接顺序是影响焊接结构变形的主要因素之一,安排焊接顺序时应注意下列原则:(1)尽量采用对称焊接。
对于具有对称焊缝的工作,最好由成对的焊工对称进行焊接。
这样可以使由各焊缝所引起的变形相互抵消一部分。
(2)对某些焊缝布置不对称的结构,应先焊焊缝少的一侧。
(3)依据不同焊接顺序的特点,以焊接程序控制焊接变形量。
常见的焊接顺序有五种,即:a.分段退焊法这种方法适用于各种空间的位置的焊接,除立焊外,钢材较厚、焊缝较长时都可以设挡弧板,多人同时焊接。
其优点是可以减小热影响区,避免变形。
每段长应为0.5-1m。
b.分中分段退焊法这种方法适用于中板或较薄的钢板的焊接,它的优点是中间散热快,缩小焊缝两端的温度差。
焊缝热影响区的温度不至于急剧增高,减少或避免热膨胀变形。
这种方法特别适用于平焊和仰焊,横焊一般不采用,立焊根本不能用。
c.跳焊法这种方法除立焊外,平焊、横焊、仰焊三种方法都适用,多用在6-12mm厚钢板的长焊缝和铸铁、不锈钢、铜的焊接上,可以分散焊缝热量,避免或减小变形。
钢材每段焊缝长度在200-400mm 之间;铸铁焊件按铸铁焊接规范处理;不锈钢和铜由于导热快,每段长不宜超过200mm (薄板应短些)。
d.交替焊法这种焊法和跳焊法基本相同,只是每段焊接距离拉长,特别适用于薄板和长焊缝。
e.分中对称法这种方法适用于焊缝较短的焊件,为了减小变形,由中心分两端一次焊完。
控制变形及减小消除焊接应力的方法
控制变形及减小消除焊接应力的方法一、控制焊接变形的方法1、设计措施(1)选择合理的焊缝尺寸:焊缝尺寸增加,变形随之增大,但是过小的焊缝尺寸将降低结构的承载能力,并使焊接接头的冷却速度加快,热影响区硬度增高,容易产生裂纹等缺陷,因此应在满足结构承载能力和保证焊接质量的前提下,随着板的厚度来选取工艺上可能选用的最小的焊缝尺寸。
(2)尽量减少焊缝数量;适当选择板的厚度,减少肋板数量,从而可减少焊缝和焊接后变形的校正量,如薄板结构件,可用压型结构代替肋板结构,以减少焊缝数量,防止或减少焊后变形。
(3)合理安排焊缝位置:焊缝对称于焊件截面的中性轴或使焊缝接近中性轴均可减少弯曲变形。
(4)预留收缩余量:焊件焊后纵向横向收缩变形可通过对焊缝收缩量的估算,在设计时预先留出收缩余量进行控制。
(5)留出装焊卡具的位置:在结构上留有可装焊夹具的位置,以便在焊接过程中可利用夹具来控制技术变形。
2、反变形法(1)板厚8~12mm钢板单边V型坡口对接焊,装配时反变形1.5°焊接后几乎无角变形。
(2)工字梁焊后因横向收缩引起的角变形,若采用焊前预先把上、下盖板压成反变形(塑性变形),然后装配后进行焊接,即可消除上、下盖板的焊后角变形。
但是上下盖板反变形量的大小主要与该板的厚度和宽度有关,同时还与腹板厚度和热输入有关。
(3)锅炉、集装箱的管接头都集中在上部,焊后引起弯曲变形所以要借用强制反变形夹紧装置,并配以对称均匀加热的痕迹顺序,交替跳焊法这样采用了在外力作用下的弹性反变形再配合以合理的受热的施焊顺序,焊后基本上可消除弯曲变形。
(4)桥式起重机的两根主梁是由左、右腹板和上、下盖板组成的箱型结构的为提高该梁的刚性,梁内设计有大、小肋板,且这些肋板角焊缝大多集中在梁的上部,焊后会引起下桡弯曲变形。
但桥式起重机技术要求规定,主梁焊后应有一定的上拱度,为解决焊后变形与技术要求的矛盾,常采用预制腹板上拱度的方法,即在备料时,预先使两块腹板留出上拱度。
防止焊接变形的方法
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。
防止焊接变形的方法
针对焊接变形的原因和种类从焊接工艺上进行改进,可以有效防止和减少焊接变形所带来的危害。
下面,我们主要介绍几种常见的防止焊接变形的方法。
1. 反变形法在焊前进行装配时,预置反方向的变形量为抵消(补偿)焊接变形,这种方法叫做反变形法。
图1所示为8—12mm厚的钢板V形坡口单面对接焊时,采用反变形法以后,基本消除了角变形。
2. 利用装配和焊接顺序来控制变形;采用合理的装配和焊接程序来减少变形,这在生产实践中是行之有效的好办法,如图2(a)所示为一箱形梁,由于焊缝不对称,焊后产生下挠弯曲变形。
解决办法是由两人或四人,对称地先焊只有两条焊缝的一侧,如图2(b)中焊缝1和1然后就造成了如图2 ©的上拱变形。
由于这两条焊缝焊后增加了箱形梁的刚性。
当焊接另一侧的两条焊缝时,如先焊图2(d)中焊缝2和2,最后再焊图2(e)中焊缝3和3,就基本上防止了变形。
有许多结构截面形状对称,焊缝布置也对称,但焊后却发生弯曲或扭曲的变形,这主要是装配和焊接顺序不合理引起的,也就是各条焊缝引起的变形,未能相互抵消,于是发生变形。
焊接顺序是影响焊接结构变形的主要因素之一,安排焊接顺序时应注意下列原则:1)尽量采用对称焊接。
对于具有对称焊缝的工作,最好由成对的焊工对称进行焊接。
这样可以使由各焊缝所引起的变形相互抵消一部分。
2)对某些焊缝布置不对称的结构,应先焊焊缝少的一侧。
3)依据不同焊接顺序的特点,以焊接程序控制焊接变形量。
常见的焊接顺序有五种,即:a.分段退焊法这种方法适用于各种空间的位置的焊接,除立焊外,钢材较厚、焊缝较长时都可以设挡弧板,多人同时焊接。
其优点是可以减小热影响区,避免变形。
每段长应为0.5—1m。
见图2(f) b.分中分段退焊法这种方法适用于中板或较薄的钢板的焊接,它的优点是中间散热快,缩小焊缝两端的温度差。
焊缝热影响区的温度不至于急剧增高,减少或避免热膨胀变形。
这种方法特别适用于平焊和仰焊,横焊一般不采用,立焊根本不能用。
焊接变形控制方法
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。
矫正焊接变形的方法
矫正焊接变形的方法焊接变形是焊接过程中不可避免的现象,主要是由于焊接热引起的材料的物理性质和结构的改变所导致的。
焊接变形对焊接件的尺寸稳定性、装配精度、力学性能和外观质量都有一定的影响。
为了矫正焊接变形,可以采取以下几种方法:预应力法、焊接顺序控制法、辅助约束法、局部加热法、焊接参数优化法和焊后热处理法等。
1. 预应力法:预应力法是通过在焊接件上施加反方向的应力来抵消焊接引起的变形。
一般可采用拉紧或预应力装置在焊接前或焊接过程中施加预应力。
这种方法可以在一定程度上抵消焊接变形,但需要注意控制预应力的大小和施加的位置,以免引起其他问题。
2. 焊接顺序控制法:焊接顺序控制法是通过控制焊接次序和方向来减小焊接变形。
通常将长焊接接缝从中间向两边焊接,以减小焊接热的集中和温度梯度的差异。
此外,也可以先采用脉冲焊接或低温焊接,再采用常规焊接,以减小焊接温度对材料的影响。
3. 辅助约束法:辅助约束法是通过添加辅助约束或局部支撑来限制焊缝变形。
通过在焊接件上添加支撑架、临时焊缝或临时加固材料等方式,减小焊接过程中的自由度,限制焊接件的变形。
需要注意的是,辅助约束应合理设计,不得影响焊接质量和后续工艺。
4. 局部加热法:局部加热法是通过在焊接区域施加局部加热,使焊接区域膨胀,从而减小变形。
可采用火焰加热、电阻加热或激光加热等方式。
需要注意的是,加热温度应适当控制,以免引起其他问题和损害。
5. 焊接参数优化法:焊接参数优化法是通过优化焊接参数,控制焊接过程中的温度场和残余应力,从而减小变形。
可通过调整焊接电流、电压、速度和预热温度等参数,以减小焊接变形。
需要针对具体情况进行实验和优化。
6. 焊后热处理法:焊后热处理法是通过在焊后对焊接件进行热处理,以消除或减小焊接变形。
可采用退火、时效处理、回火等热处理方式。
需要根据焊接材料和焊接方式选择适当的热处理方法。
总之,矫正焊接变形需要综合考虑焊接材料、焊接方式、焊接结构和工艺条件等因素。
焊接变形的控制与矫正
焊接变形的控制与矫正1、改进焊接设计(1)尽量减少焊缝数量在设计焊缝结构时应当避免不要的焊缝,尽量选用型钢、冲压件代替焊接件、以减少肋板数量来减少焊接和矫正变形的工作量。
(2)合理选择焊缝形状及尺寸对于板厚较大份额对接接头应选X型坡口代替V型坡口。
减少熔敷金属总量以减少焊接变形。
在保证有足够能力的条件下,应尽量选用较小的焊缝尺寸。
对于不需要进行强度计算的T形接头,应选用工艺上合理的最小焊脚尺寸。
并且采用断续焊缝比连续焊缝更能减少变形。
当按设计计算确定T形接头角焊缝时,应采用连续焊缝,不应采用与之等强的断续焊缝,并应采用双面连续焊缝代替等强度的单面连续焊缝,以减小焊角尺寸。
对于受力较大的T形或十字接头,在保证相同强度的条件下,应采用开破口的角焊缝,这样比一般角焊缝可大大减少焊缝金属、减少焊缝变形量。
(3)合理设计结构形式及焊缝位置 设计结构时应考虑焊接工作量最小以及部件总装时的焊接变形量最小。
对于薄板结构,应选合适的板厚、减少骨架间距及焊角尺寸,以提高结构的稳定性、减少波浪变形。
此外,还应尽量避免设计曲线形结构。
因为采用平面可使固定状态下的焊接装备比较简单,易于控制焊接变形。
由于焊缝的横向收缩通常比纵向收缩显著,因此应尽量将焊缝布置在平行于要求焊接变形量最小的方向。
焊缝的位置应尽量靠近截面中心轴,并且尽量对称于该中心轴,以减少结构的弯曲变形。
2、采取工艺措施(1)反变形焊前将构件装配成具有与焊接变形相反方向的预先反变形。
反变形的大小应以能抵消焊后形成的变形为准。
这种预制的反变形可以是弹性的、塑性的或弹塑性的。
(2)刚性固定将构件加以固定来限制焊接变形,对于刚度小的结构,可以采用胎卡具或临时支承等措施,增加该结构在焊接时的刚度,以减少焊接变形量。
结构的刚度越大,利用刚性固定法控制弯曲变形的效果较差,而对角变形及波浪形较为有效。
这种方法虽然可以减少焊接变形,但同时却又增加了焊接应力。
(3)选用合理的焊接方法及焊接参数选用能量密度较高的焊接方法,可以减少焊接变形。
焊接变形的控制方法
焊接变形的控制方法焊接变形是由于焊接过程中材料的热膨胀引起的,在焊接过程中热量会导致材料的膨胀和收缩,从而引起变形。
焊接变形对于焊接结构的质量和使用性能都有很大的影响,因此控制焊接变形是非常重要的一项工作。
控制焊接变形的方法主要包括预热、后热处理、焊接顺序、焊接变形补偿等。
1.预热:预热是在焊接前对被焊件进行加热处理,使得焊接前材料达到一定的温度,可以减少焊接时的温度梯度和热应力,从而减少变形的产生。
预热的温度和时间需要根据具体情况来确定,一般可以根据焊接材料的热导率和热膨胀系数来选择合适的预热参数。
2.后热处理:焊接后的热处理是对焊接过程中产生的残余应力进行释放和调整的过程,可以通过回火、退火等方式进行。
后热处理可以降低应力集中和残余应力,减少变形的发生。
3.焊接顺序:焊接顺序也可以对焊接变形进行控制。
一般情况下,从焊接开始的位置开始逐渐向外焊接,可以有效地减少热输入及焊接区域的温度梯度,从而减少变形的产生。
在多次焊接的情况下,可以采用分段焊接的方式,先焊接一部分,然后进行冷却和调整,再进行下一段的焊接,以减小变形的影响。
4.焊接变形补偿:焊接变形补偿是通过对焊接结构进行设计和调整来抵消变形的影响。
常用的方法包括设置补偿焊缝、预留补偿空隙、调整焊接位置等。
补偿焊缝可以在主焊缝旁边设置一条补偿焊缝,通过补偿焊缝的收缩来抵消主焊缝的变形。
预留补偿空隙可以在焊接前将两块待焊件间隔一定的距离,焊接完成后,补充材料会填充这个空隙,从而达到补偿变形的目的。
调整焊接位置指的是在焊接过程中根据变形情况进行调整和修正。
除了上述的控制方法,还可以采用焊接变形的仿真和模拟技术进行分析和优化。
通过建立数学模型和应力分析,可以对焊接过程中的变形进行预测和评估,从而确定最佳的焊接工艺参数和补偿措施。
总之,控制焊接变形是一项复杂而重要的工作,需要根据具体情况采取合适的方法和措施。
通过预热、后热处理、焊接顺序和焊接变形补偿等手段的合理运用,可以有效地控制焊接变形,提高焊接结构的质量和使用性能。
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到退 火 炉 中慢慢 地 冷却
2 减 少 和 防 止 焊 修 时 变 形 的 方 法
21 预 热 法 .
在 焊 接前 对 焊接 件 进行 预 热 . 仅 可 以减 少 内应 不 力 . 且也 是一 种减 少变形 的好 方法 。 而
存 在 着一 定 的 缺点 . 主要 的缺 陷 就 是焊 接 应力 和焊 接 变形 。 焊 缝冷 却 至原始 温度 后 . 整个 接头 区 内焊 缝 在 及 近缝 的拉 应力 与 母材 的压应 力 区数值 达 到 平 衡 . 这 时 的应力 状 态称 为 焊接 残 余应 力 . 简称 焊 接应 力 。在 焊接 应 力 作 用 下 . 果 焊 件 的约 束 较 小 . 焊 件 会 产 如 则 生 相 应 的 尺 寸 变 化 或 弯 曲 或 翘 曲变 形 ,称 为 焊 接 变
如 何 控 制 焊 接 变 形 和 应 力
于 希 波 ( 东博 诚 机 电有 限公 司 , 东 邹城 山 山
中 图分 类 号 : 5 20 TU 2 .5 文 献标 识码 : A
2 30 ) 7 50
文 章 编 号 :0 1 6 4 2 1 0 — 0 1 0 1 0 — 9 5(0 0)6 0 4 — 2
焊接 是 机械 加 工 中 的常用 方 法 . 是 利 用 电焊 机 它 的低 压 电流 , 过 电焊 条f 通 为一 个 电极 ) 与被 焊件 ( 另 为
一
最 好 。若温 度下 降 , 打力 也 随之减 小 。温 度过低 , 敲 在 3 0℃左 右就不 允许 敲打 了 . 0 以免发 生裂 纹
结 构 的各种 变形 金属 内部 晶粒组 织 的转 变所 引起 的 体 积 变化 也 可 能引 起 焊件 的变 形 . 也 是 产 生焊 接 应 这
力与 变形 的根本 原 因 可 以说 . 由于焊 接 内 应力 的存
在 . 接 变 形是不 可避 免 的 。 焊
此 种 方法 就 是利 用 冷水 喷 射焊 件 , 降低基 体 金 用
缝 。焊 接 具 有 强 度 高 、 艺 简 单 、 设 备 增 加 的质 量 工 给 小、 工人 劳 动 条件 较 好等 优 点 , 而且 。 以焊 接 代替 铸 造
可 以节省 大 量 的金 属 . 便 于制 成不 同材 料 的组 合 件 也 而节 约贵 重或稀 有金 属 但 是 . 接 也 不 是 完 美 无 缺 的 . 果 操 作 不 当也 焊 如
同 程 度 的 收 缩 和 内 应 力 ( 向 和 横 向 ) 就 造 成 了 焊 接 纵 ,
验 估 计 出焊 修 后 发 生 变 形 的方 向和 收 缩 量 .在 焊 修 前 . 工 件用 机 械 方 法 进 行 预 变 形 . 焊修 后 的变 形 将 使
恰 好 和 预 变 形 抵 消
23 水 冷 法 .
属 的温度 来 防止 变 形 .也 可 以将 焊件 浸 在冷 水 槽 中 .
露 出需 要 焊 修 的部 分 .这 样 使 基 体 金 属 温度 不 会 升 高, 因此焊修 件 也不会 引起 变形 。
24 . 夹 固法
尽 管 焊接 变 形 不可 避 免 . 可 以采 取 某些 措 施 来 但 减少应 力 、 控制 变形 。具体 的操作 方法 如下 :
12 预 热 和 缓 冷 .
个 电极1 间形 成 的 电路 . 两极 问引起 的电弧 来熔 融 在
被焊 部 分 的金 属 和焊 条 . 使熔 融 的金属 混 合并 填 充 接
利 用 加 热 炉 整 体 退 火 或 电加 热 器 局 部 退 火 对 焊
件 进 行 消 除应力 .焊 接前 将需 焊 的 工件 放 在炉 内 . 加
1 减 少 内 应 力 的 方 法
11 . 锤 击 法
对 于 复杂 的焊 件 可 以先 用 夹 具 或 撑 铁 把 工 件 固 定 .或 者 先 把 焊 件 点 焊 定 位 .然 后 再按 要 求 进 行 焊 接 , 接后拆 除 夹具 、 焊 撑铁 。
25 合 理 选 择 焊 接 规 范 . 减 少 焊 件 变 形 影 响 很 大 . 对
和减少 内应 力 敲 打 时 . 焊修 金 属 温 度 8 0 o时 效果 0 C
2 1 ̄ 00
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W Ibc- lc l ̄rk t .r O .i i o / e n
Байду номын сангаас
41
向焊缝 需要 两 面焊补 的焊缝 . 则应 在 焊件 的两 面交 叉 焊接 . 如果 能 由两 名 焊 工 在两 面 同时 焊接 . 则更 能
22 预 加 反 变 形 法 .
预加 反变 形 法是 根 据被 焊 金 属 的性 质 . 先凭 经 预
温度 很 高 . 而远 处 大 部 分 金 属 不 受 热 . 温 度 接 近 室 其 内温 度 这 样 . 不受 热 的金 属 部 分便 阻 碍 了焊 缝 及 近 缝 金 属 的膨 胀 和收 缩 . 因而 。 冷却 后 。 缝 就 产生 了不 焊
热 到一 定 的温 度 ( 0℃ ~ 0 1 0 6 0℃1在 焊 接 过程 中要 防 . 止 加 热后 的工件 急 剧 冷却 这样 处 理 的 目的是 降 低焊
修 部 分 温 度 和基 体 金 属 温 度 的差 值 .从 而减 少 内应 力 缓 冷 的方 法是 将 焊接 后 的工件 加 热 到 6 0℃ . 0 放
当焊 修较 长 的 裂缝 和堆 焊 层 。 要 以一端 连 续 焊 需
到另 一 端 时 . 焊 修 进 行 中 , 着 焊 缝 和 堆 焊 层 在 炽 在 趁 热 的状 态 下 . 手 锤 敲 打 . 样 可 以减 少 焊 缝 的 收 缩 用 这
采 用适 当 的焊接 程 序 , 如分 段 焊 、 层焊 , 于 比 分 对 较 长 的焊缝 , 以采用 分段 反焊 。对 于圆筒 形工件 , 可 则 应 先 焊 内 圆焊缝 . 焊外 部 轴 向焊 缝 , 后 焊 内 部轴 再 最