焊接应力的消除方法
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、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
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。
消除焊接件应力的工厂方法
消除焊接件应力的工厂方法所谓工厂方法,就是立刻见效并且投资很小,极其具备操作性的方法。
某些焊接件,完工后存在极大应力。
比如,使用油压机压配合装配的工件,铸钢件,铸铁冷焊件。
消除应力的方法:1.日光暴晒!在夏天,如果产品不急于赶工,这是个最省钱的办法。
头天晚上把工件拖到露天,当中午2点太阳最毒辣的时候,立刻施焊。
然后让日光暴晒15天,应力得到基本消除。
适用于16Mn之类的结构件和铸钢件,不过弟兄们可就太辛苦啦,需事先预备水壶若干,诸葛行军散少许···,在此先行道乏。
2.敲击!首先用高速钢(报废钻头改,但不是所有钻头都是高速钢的,事先必须查明)磨削一个尖头锤,然后敲击焊缝,标准是每平方厘米至少15点,要敲出坑,切实产生强制变形,才有效果。
否则没用。
弟兄们偷懒不得啊!此法适用于结构钢件。
铸钢件敲击不要太狠了,铸铁件更要轻敲,但点数要增加一倍。
3.使用30度窄坡口!一般坡口都是60度,操作方便,但是焊接时间长,填充金属多,变形大,自然焊接应力就大。
使用窄坡口,不仅降低成本(焊条和焊丝价格比钢板贵至少2倍),提高操作速度(弟兄们对于高效率的工艺从来都是欢迎的),而且极大地降低应力。
除了薄板和特厚板,都适用。
就是对弟兄们的操作技能提出更高要求。
只要抓住一条,焊枪摆动时,坡口两端要停留时间足够(其实不超过0.3秒),看到坡口边缘已经熔化并且液态金属产生波纹才向另一侧摆动,就不会产生未熔合。
焊道层间打磨时要把熔渣除尽,X光检测保证条条焊缝都是I级片,一个缺陷都不会有。
接头要采用冷接法,事先把接头磨削成斜坡状,又美观质量又好。
4.强制加热!如果构件能够预热,后热,应力都能减小。
但是,一个拳头大的铸铁件用507焊条热焊都要两把气割枪加热,稍微大一点的铸件就无法有效加热,也就不能用507焊条热焊,而冷焊应力是比较大的。
怎么办?作一个10孔加热头就行了。
就像猪八戒那个耙子一样。
用20号气焊枪一把,其实气割枪火力更大,别用气割枪啊!回火爆炸了不负责啊!把喷嘴取下,用紫铜棒加工一个10孔加热头,图纸回头我上传过来,现在在王霸里边,然后对要焊接的铸件加热,火焰厉害得多!此法适用于铸铁,铸钢件。
焊后去应力退火方案
焊后去应力退火方案引言:在金属焊接过程中,由于热量的集中和迅速冷却,会导致焊接区域产生应力。
这些应力可能会影响焊接件的性能和稳定性。
为了消除这些应力并提高焊接件的质量,一种常用的方法是进行焊后去应力退火。
本文将介绍焊后去应力退火的方案和步骤。
一、退火原理退火是通过加热和冷却的过程改变材料的晶体结构和内部应力状态,从而达到去除应力、提高材料的塑性和韧性的目的。
焊后去应力退火是在焊接完成后,对焊接区域进行加热再冷却处理,使焊接件的内部结构重新组织,达到消除应力的效果。
二、焊后去应力退火的步骤1. 清洁焊接件表面:在进行焊后去应力退火之前,首先需要将焊接件的表面清洁干净,确保无油污、灰尘等杂质。
这可以通过使用溶剂或清洁剂进行擦拭和清洗来完成。
2. 加热焊接区域:将焊接件放入退火炉中,进行加热处理。
退火温度的选择应根据焊接材料的种类和厚度来确定。
一般情况下,退火温度应低于材料的熔点,以避免材料的再熔化。
3. 保持温度和时间:在达到退火温度后,需要将焊接件保持在退火温度下一定的时间。
这个时间称为保温时间,其长短也需要根据焊接材料的种类和厚度来确定。
4. 冷却焊接件:在保温时间结束后,将焊接件从退火炉中取出,进行自然冷却或其他冷却方式。
这一步骤的目的是使焊接件的温度逐渐降低,从而使其内部结构得以稳定。
5. 检查焊后退火效果:在完成焊后去应力退火后,需要对焊接件进行检查,以确保退火效果的达到。
可以通过金相显微镜、硬度计等仪器来观察和测试焊接区域的晶粒结构和硬度等性能指标。
三、焊后去应力退火的注意事项1. 退火温度的选择应根据焊接材料的种类和厚度来确定,需要避免过高或过低的温度对材料造成不良影响。
2. 保温时间的长短应根据焊接材料的种类和厚度来确定,过短的保温时间可能无法达到退火效果,过长的保温时间则可能导致材料的再结晶。
3. 冷却方式的选择应根据焊接件的材料和尺寸来确定,可以采用自然冷却、水淬或风冷等方式。
4. 检查焊后退火效果时,需要确保检测仪器的准确性和可靠性,以避免误判。
焊接件去应力退火工艺
焊接件去应力退火工艺焊接件是一种常见的加工零件,其制作过程中会产生应力。
为了降低或消除这些应力,常采用应力退火工艺。
本文将就焊接件去应力退火工艺进行详细介绍。
一、应力退火的概念和目的应力退火是指通过加热和冷却的过程,使焊接件内部的应力得到缓解和消除的工艺。
焊接件在焊接过程中会受到热变形、残余应力等影响,而应力退火则可以使焊接件恢复到正常状态,提高其性能和使用寿命。
二、应力退火的工艺步骤1. 温度升高阶段:将焊接件加热到一定温度,使其达到退火温度区间。
2. 保温阶段:保持焊接件在退火温度区间内一定时间,使内部的应力得到缓解和消除。
3. 温度降低阶段:将焊接件从退火温度区间内冷却至室温,终止退火过程。
三、应力退火的影响因素1. 温度:退火温度的选择直接影响焊接件的应力退火效果。
过高的温度可能导致组织粗化、形状变化等问题,而过低的温度则可能无法达到退火效果。
2. 保温时间:保温时间的长短与焊接件的厚度、材料等因素有关。
一般情况下,焊接件的保温时间应根据实际情况进行合理调整。
3. 冷却速度:退火后焊接件的冷却速度也会对其性能产生影响。
过快的冷却速度可能导致应力重新积累,而过慢的冷却速度则可能导致退火效果不佳。
四、应力退火的效果评估应力退火后的焊接件可以通过以下几个方面来评估其退火效果:1. 组织结构:观察焊接件的显微组织结构,如晶粒尺寸、晶界分布等,来判断应力退火的效果。
2. 力学性能:通过对焊接件进行拉伸、硬度等力学性能测试,来评估退火后的性能变化。
3. 形状和尺寸:退火后焊接件的形状和尺寸是否发生变化,是否达到要求的设计要求。
五、应力退火的注意事项1. 焊接件在进行应力退火前应进行充分的清洁,以避免杂质的影响。
2. 选择合适的退火温度和时间,避免温度过高或保温时间过长导致不必要的损失。
3. 控制好焊接件的冷却速度,避免过快或过慢的冷却速度对退火效果造成影响。
4. 对于大型或复杂的焊接件,应根据实际情况进行分段退火,以确保退火效果的一致性。
焊接应力产生的原因及处理方法
焊接应力产生的原因及处理方法焊接是一种常见的金属连接方法,常用于制造业和修复工程中。
然而,焊接过程中产生的焊接应力却是一个常见的问题,可能导致焊接结构的变形、开裂甚至破坏。
了解和处理焊接应力是非常重要的。
一、焊接应力的原因1. 温度梯度引起的收缩应力:焊接过程中,焊接区域会受到短时间内的高温冲击,而周围区域的金属温度则较低。
这样的温度梯度将导致焊接区域产生热收缩,而周围区域则保持相对稳定,从而引起焊接应力。
2. 相变引起的体积变化:在焊接过程中,金属的结构可能发生相变,如固态相变或晶体结构重排。
这些相变往往伴随着体积的变化,从而引起焊接区域的应力。
3. 材料匹配问题:如果焊接材料与基材存在差异,如化学成分、热膨胀系数等方面的不匹配,焊接过程中可能会引起应力。
4. 焊接变形的限制:焊接过程中,由于局部加热和相变的影响,金属可能发生形状变化。
而焊接变形的限制,如约束或夹具,会阻碍焊接结构的自由变形,从而产生应力。
5. 焊接过程参数的选择:焊接过程中的工艺参数选择不当,例如焊接速度、电弧电流或电压等方面的选择错误,可能导致焊接区域过热或冷却不充分,进而产生焊接应力。
二、焊接应力的处理方法1. 预热和后热处理:预热焊接材料可以减少焊接区域的温度梯度,从而降低焊接应力的产生。
后热处理可以通过对焊接结构进行加热和冷却的控制,缓解或消除焊接应力。
2. 选择合适的焊接材料:选择合适的焊接材料,包括焊丝、焊条和填充材料,可以减少焊接区域与基材之间的差异,从而降低焊接应力。
3. 使用轻量化结构设计:在焊接结构的设计过程中,考虑减少焊接材料的使用量,避免产生不必要的焊接应力。
4. 控制焊接过程参数:通过合理选择焊接速度、电流、电压等参数,控制焊接过程的热输入和冷却速度,从而降低焊接应力的产生。
5. 合理约束和夹具设计:在焊接过程中,合理约束和夹具的设计可以防止过大的焊接变形,减少焊接应力的产生。
三、对焊接应力的个人观点和理解焊接应力是焊接过程中的一个常见问题,对于确保焊接结构的长期稳定和性能的发挥至关重要。
焊后消除应力的方法
焊后消除应力的方法宝子,今天咱来唠唠焊后消除应力的事儿哈。
一、自然时效法。
这就像是给焊接后的物件放个假呢。
把焊接好的东西放在那,让它自己随着时间慢慢释放应力。
这个过程可能比较漫长,就像咱们等花开一样,需要耐心。
不过它的好处就是简单呀,不需要啥复杂的设备啥的,就把东西搁在那,让大自然的时间魔法去起作用。
比如说一些不是很着急使用,结构也相对简单的焊接件,用这个方法就挺不错的呢。
二、热时效法。
这个就像是给焊接件做个“热桑拿”。
把焊接后的物件加热到一定的温度,然后再慢慢冷却。
一般是加热到几百度呢,这个温度就像是给那些被焊接弄得紧张兮兮的金属分子做个按摩,让它们放松下来。
不过这个方法得小心操作,温度要是没控制好,就像你蒸桑拿的时候温度调太高了,那可就适得其反啦。
而且加热设备啥的也得靠谱,这就像你去好的桑拿房才有好体验一样。
三、振动时效法。
这可是个很有趣的方法呢。
就像给焊接件来一场摇滚音乐会。
通过特定的振动设备让焊接件振动起来,那些应力就像是在摇滚的节奏下被抖落了。
这个方法速度相对快一些,不像自然时效要等那么久。
而且呀,设备也不是特别庞大,比较适合一些中小型的焊接件。
就像小物件在小舞台上也能嗨起来释放压力一样。
四、还有一种是喷丸处理。
这就像是给焊接件来一场“弹珠雨”。
用小钢珠或者其他弹丸高速撞击焊接件的表面。
这一撞呀,就把表面的应力给打散了。
不过这个方法得注意弹丸的大小、速度这些参数,要是太猛了,可能会把焊接件表面弄伤,就像弹珠打得太用力会把东西砸坏一样。
总之呢,每种方法都有它的优缺点,咱们得根据焊接件的具体情况,像它的大小、用途、结构啥的来选择合适的消除应力的方法。
这样才能让焊接后的东西既牢固又稳定,就像咱们人一样,消除了压力才能更好地发挥作用呀。
焊接应力产生的原因及处理方法
文章标题:深度探讨焊接应力产生的原因及处理方法一、焊接应力产生的原因1.1 热应力在焊接过程中,局部加热和冷却会使焊接点处产生热应力,进而产生变形和应力积累。
1.2 材料变形焊接时,在材料受热膨胀的作用下,局部产生变形,从而造成焊接应力。
1.3 结构不稳定受到焊接应力影响,材料内部结构变化,导致受力不均匀,进而加剧应力积累。
二、焊接应力的处理方法2.1 预测和分析通过先进的模拟技术和计算方法,对焊接结构的应力情况进行准确预测,为后续处理方法的选择提供指导。
2.2 合理的结构设计在焊接结构的设计过程中,结合实际情况,合理安排焊接接头的位置和结构,减小应力的产生。
2.3 使用退火处理通过对焊接结构进行退火处理,降低材料内部的应力,减小应力积累的程度。
2.4 使用残余应力衰减方法采用振动、冷却、锯切等方法,使焊接结构中残余应力得以衰减,进而减小结构变形和损坏的可能性。
总结与回顾通过深入探讨焊接应力产生的原因及处理方法,我们发现预测和分析、合理的结构设计、使用退火处理以及残余应力衰减方法等手段是降低焊接应力的有效途径。
在实际工程中,我们需要充分了解材料的物理特性和焊接过程的影响,合理选择处理方法,以确保焊接结构的质量和稳定性。
个人观点和理解作为文中的作者,我认为在处理焊接应力时,我们需要在事先对应力进行充分的预测和分析,并且在实际操作中,合理地运用各种处理方法,以确保焊接结构的质量和稳定性。
焊接应力的处理是一个综合性问题,需要结合材料特性、结构设计和处理方法,进行全面的考量,从而达到最佳的处理效果。
以上就是我撰写的关于焊接应力产生的原因及处理方法的文章,希望能够帮助您更深入地理解这个主题。
焊接是一种广泛应用于工程领域的连接方法,但焊接过程中会产生焊接应力,这对焊接结构的质量和稳定性都会产生一定的影响。
对于焊接应力的产生原因和处理方法进行深入的探讨,对于工程领域的从业者和研究人员都具有重要的意义。
在焊接过程中,焊接点处会产生热应力、材料变形和因结构不稳定所导致的焊接应力。
降低焊接应力的措施
焊接应力是由于焊接过程中的不均匀加热和冷却导致的,它可能导致焊接结构的变形、裂纹甚至断裂。
为了降低焊接应力,可以采取以下措施:
1. 合理的焊接顺序:尽量采用对称焊接,避免焊缝交叉。
对于较长的焊缝,可以分段焊接,每段之间留有一定的距离,以减少焊接应力的累积。
2. 预热和后热处理:在焊接前对焊接部位进行预热,可以减小焊接应力。
焊接后进行适当的后热处理,如退火、时效等,可以消除或减小焊接应力。
3. 选择合适的焊接方法:不同的焊接方法对焊接应力的影响不同。
例如,气体保护焊(TIG)和埋弧焊产生的焊接应力较小,而手工电弧焊和气焊产生的焊接应力较大。
因此,在满足工艺要求的前提下,应尽量选择低应力的焊接方法。
4. 控制焊接参数:合理选择焊接电流、电压、速度等参数,可以降低焊接应力。
一般来说,较小的焊接电流和较快的焊接速度有利于减小焊接应力。
5. 锤击和振动:在焊接过程中,可以通过锤击或振动的方式,使焊缝金属产生塑性变形,从而减小焊接应力。
这种方法适用于低碳钢和低合金钢的焊接。
6. 利用应力释放剂:在焊缝中添加应力释放剂,可以使焊缝金属在冷却过程中产生微裂纹,从而释放焊接应力。
这种方法适用于高强度钢和合金钢的焊接。
7. 设计合理的结构:在设计焊接结构时,应尽量避免焊缝过于集中或过于复杂,以减小焊接应力的产生。
同时,可以考虑采用组合结构、加强筋等措施,提高焊接结构的抗应力能力。
8. 严格的质量控制:确保焊接材料的质量,严格按照工艺规程进行操作,可以有效降低焊接应力的产生。
焊接应力的消除方法
爆炸工艺
• 将特种专用炸药沿焊缝走向粘贴在焊缝附近。炸药引爆后产生连续的冲击波迫使结构的峰值应力 区域发生塑性变形,以此达到消应力的目的。瞬间完成,适合大型和特大型的结构,爆炸法消应 力施工时十分强调安全措施,在城市建筑中应用有一定的困难。
高温回火
• 于构件残余应力的最大值通常可达到该种材料的屈服点,而金属在高温下屈服点将降低。所以将 构件的温度升高至某一定数值时,应力的最大值也应该减少到该温度下的屈服点数值。如果要完 全消除结构中的残余应力,则必须将构件加热到其屈服点等于零的温度,所以一般所取的回火温 度接近于这个温度。
形,使逐步得到的焊接残余应力降低和均化,以减少焊接变形和焊接裂纹的形成。
焊接应力消除设备
• 焊接应力消除设备对焊趾进行冲击,可以快速修复焊趾的缺陷,降低应力集中,并伴随其压应力 区的作用可以在一定程度上降低焊趾边未受冲击焊缝的残余应力;焊接应力消除设备能以每秒2 万次的频率沿焊缝方向冲击焊趾部位,使之产生较大的压缩塑性变形,使焊趾处发生圆滑的几何 过渡,大大降低应力集中;消除焊趾处表层的微小裂纹和熔渣缺陷,抑制焊接裂纹的提前萌生, 调整应力场,并产生一定数值的压应力,使焊趾部位得到强化,对提高焊接接头的疲劳寿命有明 显的作用。
振动时效
• 振动时效是对构件施加交变应力,与构件上的残余应力叠加达到材料的屈服应力,发生局部的宏 观和微观塑性变形;这种塑形变形往往首先发生在残余应力最大和构件应力集中点,使这里的残 余应力得以释放,达到降低和均化残余应力的作用。
• 尽管振动时效设备不具备去氢和恢复塑形的功能,但从尺寸稳定性比较,已经达到和超过热时效 的水平;振动时效是一种以消除应力、提高尺寸稳定性为目的替代热时效的先进工艺。
• 常采用TIG重熔工艺对焊趾进行修整,重建裂纹起裂前的状态,降低由于焊趾缺陷所造成的应力 集中现象,以延长疲劳寿命。同时TIG重熔也能改善焊缝区的横向残余应力;重熔对于焊缝纵向 残余应力的改善不明显,残余应力绝对值下降不大;但对于纵向ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ余应力的均匀分布有一定效果。 但对横向残余应力有明显的改善效果,残余应力的绝对值下降明显而且分布趋于均匀。
不锈钢焊接应力去除方法
不锈钢焊接应力去除方法
不锈钢焊接应力的去除方法有多种。
首先,焊后热处理去应力是最常用的方法,即高温回火。
此外,还有包括振动时效法、锤击法、抛丸处理法、机械拉伸法和超声波冲击法等方法。
有时,这些方法会结合使用以达到最佳效果。
在实际操作中,可以减小焊机的焊接电流和电压以减少焊接热量和焊接的热影响,从而减少焊接应力。
对焊接工作量较大的结构件,还可以合理安排焊接顺序,比如先焊接小尺寸焊缝,再焊接大尺寸焊缝。
另外,有些专门设备如焊接应力消除设备,可以对焊趾进行冲击,快速修复焊趾的缺陷,降低应力集中。
值得一提的是奥氏体不锈钢在450℃-850℃保温一段时间后,其在腐蚀性介质中就会发生晶间腐蚀现象,降低使用寿命。
因此,在消除应力的过程中,也需要注意材料的相变点或钢材自身的回火温度,以防止材料性质的改变。
同时,工艺参数的控制也非常关键,例如加热温度、保温时间以及温度的均匀性等。
减少焊接残余应力的方法
减少焊接残余应力的方法焊接残余应力是焊接过程中产生的一种应力,它会对焊接结构的性能和使用寿命产生不利影响。
为了减少焊接残余应力,保证焊接结构的质量和可靠性,我们可以采取以下几种方法:1. 控制焊接参数焊接参数的选择对焊接残余应力有重要影响。
在进行焊接前,需要对焊接材料的性质进行全面了解,选择合适的焊接电流、电压和速度等参数。
通过控制焊接参数,可以减少焊接过程中的热输入,从而减小焊接残余应力的产生。
2. 采用预热和后热处理预热是指在进行焊接前,提前对焊接部位进行加热处理。
通过预热可以改变焊接部位的组织结构,减少焊接时的热应力,从而减少焊接残余应力的产生。
后热处理是指在焊接完成后,对焊接部位进行加热或冷却处理。
通过后热处理可以改变焊接部位的组织结构,缓解残余应力,提高焊接结构的抗应力能力。
3. 采用合适的焊接顺序焊接顺序的选择对焊接残余应力的分布有重要影响。
通常情况下,应先进行低应力的焊接,再进行高应力的焊接。
这样可以有效地减少焊接残余应力的积累,降低焊接结构的应力水平。
4. 采用适当的焊接方式不同的焊接方式对焊接残余应力的产生有不同的影响。
例如,TIG 焊接比MIG焊接产生的残余应力要小。
因此,在焊接过程中应选择合适的焊接方式,以减少焊接残余应力的产生。
5. 采用适当的焊接接头形式焊接接头的形式对焊接残余应力的分布和大小有重要影响。
一般情况下,采用U型接头或V型接头可以降低焊接残余应力的产生。
此外,还可以采用适当的补偿接头结构,以减少焊接残余应力的影响。
6. 采用适当的焊接填充材料焊接填充材料的选择对焊接残余应力的产生有一定的影响。
一般情况下,选择与基材相似的焊接填充材料可以减小焊接残余应力的产生。
此外,还可以选择具有较低热膨胀系数的填充材料,以减少焊接残余应力的影响。
7. 采用适当的焊接工艺焊接工艺的选择对焊接残余应力的产生有重要影响。
在进行焊接时,应选择合适的焊接工艺,尽量避免焊接过程中的过热和过冷。
消除焊接残余应力的四种方法
消除焊接残余应力的四种方法杨延功焦启林【摘要】:正1.高温回火法消除焊接残余应力的高温回火分整体和局部两种方式。
(1)整体高温回火。
将整个焊件放在炉中加热到一定温度,然后保温一段时间再冷却。
同一种材料,回火温度越高、时间越长,残余应力消除得越彻底。
通过整体高温回火可消除80%~【关键词】:消除焊接残余应力高温回火温差拉伸消除残余应力消除应力回火温度液压试验机械拉伸法焊接结构具体方法【分类号】:TG407【正文快照】:1.高温回火法消除焊接残余应力的高温回火分整体和局部两种方式。
川整体高温回火。
将整个焊件放在炉中加热到一定温度,然后保温一段时间再冷却。
同一种材料,回火温度越高、时间越长,残余应力消除得越彻底。
通过整体高温回火可消除80%- 90%的残余应力,这是生产中应用最广1、自然时效2、热时效3、振动时效(目前用的最多的一种)振动时效的实质是以共振的形式给工件施加附加动应力,当附加动应力与残余应力叠加后,达到或超过材料的屈服极限时,工件发生微观或宏观塑性变形,从而降低和均化工件内部的残余应力,并使其尺寸精度达到稳定。
残余应力产生及消除方法残余应力产生:工件经机械加工后,其表面层都存在残余应力。
残余压应力可提高工件表面的耐磨性和受拉应力时的疲劳强度,残余拉应力的作用正好相反。
若拉应力值超过工件材料的疲劳强度极限时,则使工件表面产生裂纹,加速工件的损坏。
引起残余应力的原因有以下三个方面:( 一)冷塑性变形引起的残余应力在切削力作用下,已加工表面受到强烈的冷塑性变形,其中以刀具后刀面对已加工表面的挤压和摩擦产生的塑性变形最为突出,此时基体金属受到影响而处于弹性变形状态。
切削力除去后,基体金属趋向恢复,但受到已产生塑性变形的表面层的限制,恢复不到原状,因而在表面层产生残余压应力。
( 二)热塑性变形引起的残余应力工件加工表面在切削热作用下产生热膨胀,此时基体金属温度较低,因此表层金属产生热压应力。
当切削过程结束时,表面温度下降较快,故收缩变形大于里层,由于表层变形受到基体金属的限制,故而产生残余拉应力。
减少焊接变形与焊接应力
减少焊接变形与焊接应力一、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)。
待焊接熔池冷却到暗红色消失后再接着焊。
减少焊接应力与变形的工艺措施主要有
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以的焊缝都点固后,再统一焊接。
能够提高焊接焊件的刚度,点固后,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,同时存在着对接焊缝和角接焊缝时,要先焊接对接焊缝后焊接角接焊缝。
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,(降低电流、加快焊接速度、)。
11)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、焊接角焊时减少焊脚尺寸).。
焊接残余应力产生原因分析及消除方法
焊接残余应力产生原因分析及消除方法摘要:焊接应力即是在焊接结构时由于焊接而产生的内应力,它可以依据产生作用的时间被分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。
所谓焊接瞬时应力是指在焊接的过程中某一个焊接瞬时产生的焊接应力,它是会跟着时间的变化而发生变化的,而在焊接之后,某一个受到焊接的焊件内还残留的焊接应力被称为焊接残余应力。
关键词:焊接残余应力;原因;消除方法1产生焊接残余应力的原因之所以会产生焊接残余应力,主要是由于焊件在焊接的过程中所受到的加热是不均匀的。
按照焊接残余应力的发生来源,可将焊接残余应力分为直接应力、间接应力和组织应力三种。
(1)直接的焊接应力是焊接残余应力所产生的最主要的原因,它是受到不均匀的加热和冷却之后所产生的,根据加热和冷却时的温度梯度而发生变化。
(2)间接的焊接应力则是焊件由于焊前的加工状况造成的应力。
焊件在受到轧制和拉拔时会产生一定的残余应力。
间接的残余应力如果在某一种场合下叠加到焊接的残余应力上去,焊件受到焊接发生变形,也会将其影响附加到焊接残余应力上去。
而且,焊件一旦受到外来的某一种约束,产生相应的附加应力,也属于间接应力的范畴。
(3)组织应力也就是由相变造成的比容变化而产生的应力,它的产生是由于焊件的组织发生了变化。
虽说组织应力会由于含碳量和材料其他成分的不同而产生差异,但我们一般都会将其所产生的影响进行分析研究。
2焊接残余应力控制方法2.1焊接结构焊接是产生焊接残余应力的根本原因,减少焊缝数量和尺寸能有效减少焊接量,通过控制焊接量可有效减少应力。
在同等焊接强度下,焊缝尺寸较小的,其焊接残余应力较小。
应尽量避免多条焊缝在同一部位集中,焊缝距离过近时,焊缝间会产生耦合,形成复杂残余应力场,焊缝间距离一般应大于3倍板厚且不小于100mm。
应尽量采用刚度较小的焊接接头形式,其结构拘束度小,能够通过变形释放焊接应力,残余应力较小。
2.2焊接工艺结构组件拆分、焊前预热、焊接参数设置、焊接顺序等对焊接应力影响较大。
消除焊接应力六种方法
消除焊接应力六种方法
焊接应力是由于热膨胀和收缩导致的应力,会导致工件变形和裂纹。
为了避免这种情况,需要采取以下六种方法来消除焊接应力。
1. 预热法:在焊接前对工件进行预热,以减少温度梯度,从而减少应力的产生。
2. 后热处理法:在焊接后对工件进行调质、退火等热处理,以消除残余应力。
3. 应力释放法:通过切割、磨削等方法,消除局部应力集中的区域,从而达到释放应力的目的。
4. 机械加工法:通过切割、磨削等机械加工方法,减小工件的尺寸,从而消除应力。
5. 退火法:将工件加热到一定温度,保持一段时间,然后缓慢冷却,以消除应力。
6. 震动法:将工件进行机械震动,以消除残余应力。
焊接后消除应力的热处理方法
焊接后消除应力的热处理方法1. 引言:为何焊接后要消除应力焊接这一工艺,简直是现代制造业的“终极秘籍”。
然而,焊接完成后,材料内部就像是一锅煮熟的麻辣烫,充满了各种应力。
为了确保焊接件能在未来的使用中稳定可靠,我们得给它们进行一番热处理,就像给过度劳累的小伙伴放个假一样。
那这“热处理”究竟是什么呢?它其实就是通过加热和冷却的过程,来消除焊接后遗留的应力,让焊接件“松口气”,恢复健康。
这就像你做完一场马拉松后,泡个热水澡,放松一下肌肉,效果那叫一个好!2. 热处理的基本原理说到热处理,我们得先了解一下它的基本原理。
热处理简单来说就是通过控制温度和时间,把材料加热到一定的温度,然后再冷却。
这就像我们烤饼干一样,拿到烤箱里调好温度,再等它慢慢变成金黄的美味。
焊接后的材料内部,常常因为加热冷却的速度不均匀,产生了许多不必要的应力,就像挤压的橡皮泥一样。
热处理就是通过慢慢加热和冷却,把这些应力释放出来,让材料恢复原有的“体态”,保证它在使用中的稳定性和可靠性。
3. 热处理的方法3.1 退火退火,是热处理中的“老大哥”。
它就像是焊接件的“长者”,带着温柔的怀抱把焊接后的应力一一抚平。
退火的过程就是把焊接件加热到一定的高温,然后慢慢冷却。
这就好比你放下一个热锅,让它自然冷却,不用急躁,慢慢来,最后效果自然棒棒的。
退火可以有效地消除应力,使材料变得更加柔软,便于后续的加工。
3.2 正火正火,简单来说就是焊接件的“铁人训练”。
它把材料加热到比退火更高的温度,再快速冷却。
这就像你在健身房里锻炼,挥汗如雨,迅速把肌肉塑造得更结实。
正火能提高材料的强度和硬度,但也会带来一些应力,所以在一些特殊的应用场合,我们还会在正火后再进行其他热处理,以达到最佳效果。
3.3 回火回火呢,就是对焊接件进行的一种“善后处理”。
在材料经过硬化之后,我们会对它进行回火处理。
回火的温度要比硬化时低一些,这就像是锻造完一把剑后,放在冷却的水中让它变得更坚韧。
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焊接应力的消除方法
一、什么是焊接应力
焊接应力,是焊接构件由于焊接而产生的应力。
焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的焊件的形状和尺寸变化。
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。
二、焊接应力的危害
焊接残余应力对焊件有 6个方面的影响:
①对强度的影响:如果在高残余拉应力区中存在严重的缺陷,而焊件又在低于脆性转变温度下工作,则焊接残余应力将使静载强度降低。
在循环应力作用下,如果在应力集中处存在着残余拉应力,则焊接残余拉应力将使焊件的疲劳强度降低。
焊件的疲劳强度除与残余应力的大小有关外,还与焊件的应力集中系数应力循环特征系数[6][min]/[6][max]和循环应力的最大值[6][max]有关其影响随应力集中系数的降低而减弱,随[6][min]/[6][max]的降低而加剧,随[6][max]的增加而减弱。
当[6][max]接近于屈服强度时,残余应力的影响逐渐消失。
②对刚度的影响:焊接残余应力与外载引起的应力相叠加,可能使焊件局部提
前屈服产生塑性变形。
焊件的刚度会因此而降低。
③对受压焊件稳定性的影响:焊接杆件受压时,焊接残余应力与外载所引起的应力相叠加,可能使杆件局部屈服或使杆件局部失稳,杆件的整体稳定性将因此而降低。
残余应力对稳定性的影响取决于杆件的几何形状和内应力分布。
残余应力对非封闭截面(如工字形截面)杆件的影响比封闭截面(如箱形截面)的影响大。
④对加工精度的影响:焊接残余应力的存在对焊件的加工精度有不同程度的影响。
焊件的刚度越小,加工量越大,对精度的影响也越大。
⑤对尺寸稳定性的影响:焊接残余应力随时间发生一定的变化,焊件的尺寸也随之变化。
焊件的尺寸稳定性又受到残余应力稳定性的影响。
⑥对耐腐蚀性的影响:焊接残余应力和载荷应力一样也能导致应力腐蚀开裂。
焊接残余应力对结构和构件的影响:焊接残余应力是构件还未承受荷载而早已存在构件截面上的初应力,在构件服役过程中,和其他所受荷载引起的工作应力相互叠加,使其产生二次变形和残余应力的重新分布,不但会降低结构的刚度和稳定性而且在温度和介质的共同作用下,还会严重影响结构的疲劳强度、抗脆断能力、抵抗应力腐蚀开裂和高温蠕变开裂的能力。
三、焊接应力的消除方法
目前采用的消除应力的失效方法有振动时效(消除30%~50%的应力)、热时效(消除40%~70%的应力)豪克能PT时效(消除80%~100%的应力)。
振动时效
振动时效处理是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法,是通过振动,使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到超过材料屈服强度的时候,使材料发生微量的塑性变形,从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。
热时效
热时效就是把工件加热到弹塑性转变温度,并保持有一定时间,使工件的残余应力得到松弛,然后极为缓慢的降低温度,使工件在冷却之后处于低应力状态。
生产时间表明,如果在升温、保温和降温过程中工艺参数选择不当,或操作时不严格遵守合理的工艺规范,往往得不到消除应力的结果,甚至反而增大工件的应力。
豪克能时效
1、是目前最彻底消除焊接残余应力并产生出理想压应力的时效方法,豪克能时效消除80%~100%。
2、可使焊接接头疲劳强度提高50%-120%,疲劳寿命延长5~100倍。
金属在腐蚀环境下的抗腐蚀能力提高约400%。
3、用于消除焊接应力可完全替代热处理、振动时效等时效方法,且处理工艺简单,效果稳定可靠(想处理哪里就处理哪里,并可在任意时间、任意工序上进行,让你随心所欲,得心应手,使用起来简单方便)。
4、不受工件材质、形状、结构、钢板厚度、重量、场地之限制,特别是在施工现场、焊接过程和焊接修复时用于消除焊接应力更显灵活方便。
5、可直接将焊趾处的焊接余高、凹坑、咬边处理成圆滑的几何过渡,从而大大降低应力集中系数。
6、可去除焊趾处的微观裂纹、熔渣缺陷,抑制裂纹的提前萌生。
7、因为豪克能消除应力处理能同时改善影响焊缝疲劳性能的几个方面的因素,如残余应力、微观裂纹和缺陷、焊趾几何形状、表面强化等,所以是目前提高焊缝疲劳性能最有效的方法,且有事半功倍之效果。
8、更适用于大型结构件的工地焊缝、超高超低处焊缝、焊接修复焊缝的消除应力处理。
9、环保、节能、安全、无污染,施工现场使用更显灵活方便。