焊接应力的消除方法

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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

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。

消除焊接应力和矫正焊接变形的方法

消除焊接应力和矫正焊接变形的方法

消除焊接应力和矫正焊接变形的方法
消除焊接应力和矫正焊接变形是焊接过程中非常重要的步骤。

要消除焊接应力,可以采用后焊热处理、机械矫正、切割放松等方法。

其中,后焊热处理是最常用的方法之一,通过加热焊接位置来缓慢减少应力,从而避免破坏焊接部位。

矫正焊接变形的方法则可以采用机械矫正或压紧矫正来完成。

机械矫正适用于简单结构和小型零件的焊接,通过使用夹具和钳子来使焊件恢复原状。

压紧矫正适用于大型零件焊接,通过使用液压或机械工具对焊件进行压制,以消除变形。

总之,在焊接过程中必须注意焊接应力和矫正焊接变形的问题,及时采取相应的方法来消除这些问题,从而保证焊接质量和安全性。

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

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。

控制和消除焊接应力的措施及方法

控制和消除焊接应力的措施及方法

OCCUPATION2012 03120实践与探索E xploration控制和消除焊接应力的措施及方法文/鲁兆鹏一、控制焊接应力的措施焊接以后留下一定的残余应力是不可避免的,但是可以通过恰当的工艺措施给予一定程度的控制和调节,使应力值尽可能减小,分布尽可能合理。

焊接应力是由于焊后收缩受到制约造成的,制约越严重,内应力也就越大。

因此,控制内应力的方法虽有多种,但基本原则只有一个,就是缓和对焊缝收缩的制约。

通常采用的工艺措施有以下几种。

1.采用合理的焊接次序 所谓合理的焊接次序,主要是应该尽量使焊缝能比较自由地收缩,特别是那些收缩比较大、残余应力比较大的焊缝。

图1是拼接工字梁的情况。

这时应事先留出一段翼板——腹板角焊缝3,先焊接受力最大的翼板对接焊缝l,然后再焊接腹板对接焊缝2,最后焊满角焊缝3。

这种焊接次序可以使翼板的对接焊缝预先受压应力,而腹板对接缝受拉应力。

角焊缝留在最后焊可以保证腹板有一定的收缩余地,同时也有利于在翼板对接焊时采取反变形措施以防止角变形。

实验证明,这样焊成的梁的疲劳强度比先焊腹板的梁高出30%。

图1 工字梁拼接2.预热法焊接温差越大,残余应力越大,同时从组织转变来说,冷却速度越快组织应力也越大。

预热可以达到减小温差和减慢冷却速度的目的,从而减小焊接应力。

焊件是否需要预热,主要是从钢材的化学成分、厚度和结构刚度等方面来考虑,而预热温度的选择则主要是根据钢材的化学成分来确定。

一般来说,钢材含合金元素越多,越容易形成淬硬组织;而合金元素含量越多的钢材,就越需要预热,同时预热温度也偏高。

钢板越厚越要求预热。

因为钢板越厚散热越快,冷却越快,就越需要通过预热来减慢冷却速度。

所以对一些含合金元素较低的钢种不需要预热,但钢材若具有一定厚度时就要增加一道预热工序。

刚度越大的结构,越需要预热。

因为结构的刚度越大,焊缝收缩所受到的制约也越大,应力就越大,所以需要通过预热来降低焊接应力。

3.同步收缩法焊缝(确切地说是有效区段)的收缩因受到旁边冷金属的牵制而形成拉应力,也就是说,有效区段旁边的较冷的金属不允许它收缩,从而形成较大的应力。

焊后去应力退火方案

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

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。

减少焊接残余应力的方法

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。

焊接残余应力的消除方法详解-精

焊接残余应力的消除方法详解-精

焊接残余应力的消除方法焊接残余应力是焊接技术带来的一个几乎无法避免的缺陷,其危害众所周知。

当焊接造成的残余应力会影响结构安全运行时,还需设法消除焊接残余应力,改善焊接接头的塑性和韧性,以提高焊件结构性能。

一、焊接的应力与应变:在接过程中,由于焊接件产生温度梯度,接头组织和性能的不均匀,就会在焊件内产生应力和应变。

焊后残留在焊件内的焊接应力就是焊接残余应力,它是没有外载荷作用时就存在的应力。

二、焊接残余应力的危害:焊接残余应力与外载荷产生的应力叠加,局部区域应力过高,使结构承载能力下降,引起裂纹和变形,使焊件形状和尺寸发生变化,需要进行矫形。

变形过大会因无法矫形而报废甚至导致结构失效。

三、减少焊接残余应力和变形的措施:①设计②焊接工艺如:➢尽量减少焊接接头数量➢相邻焊缝间应保持足够的间距➢尽可能避免交叉,避免出现十字焊缝➢焊缝不要布置在高应力区➢焊前预热等等四、焊后残余应力的消除方法消除焊接残余应力的方法有:热处理、锤击、振动法和预载法等。

1、热处理消除法焊后热处理是一种消除焊接残余应力常用的方法。

工程上我们主要用退火处理,退火温度越高、保温时间越长,消除焊接残余应力的效果就越好。

但是温度过高,使工件表面氧化比较严重,组织可能发生转变,影响工件的使用性能,存在弊端。

蠕变应力松弛理论为热处理消除焊接残余应力提供了另一条思路,工件在较低温度时会发生蠕变,材料内部的残余应力会因应力松弛而得到释放,只要保温时间足够长,理论上残余应力可完全消除。

在低温消除焊接残余应力时,材料的组织和性能变化甚微,几乎不影响材料的使用性能,而且低温处理材料表面的氧化和脱碳也比较小,这就可以在材料的力学性能和组织基本不变的情况下达到降低材料焊接残余应力的目的。

2、锤击消除法焊后采用带小圆头面的手锤锤击焊缝及近缝区,使焊缝及近缝区的金属得到延展变形,用来补偿或抵消焊接时所产生的压缩塑性变形,使焊接残余应力降低。

锤击时要掌握好打击力量,保持均匀、适度,避免因打击力量过大造成加工硬化或将焊缝锤裂。

焊接应力控制与消除

焊接应力控制与消除

焊接应力的控制与消除0 前言在对机修件进行焊接中,为防止和减少焊件变形,必须控制焊修区域的收缩,但是对收缩变形的控制将会促进内应力的显著增加。

焊件自身在焊接过程中,由于受到不均匀的加热和冷却,在结构中必然会产生焊接应力,这些焊接应力会残留在焊后已经冷却的结构中。

焊接应力是引起焊接接头中产生各种焊接裂纹的重要因素。

焊后残留在结构中的焊接应力将会影响整个结构的使用寿命;因此,控制和消除焊接应力值,有利于提高整个构件的焊接质量。

1 控制焊接应力的方法1.1 从设计上考虑控制焊接应力的方法控制焊接残余应力可以从焊接结构的设计上考虑,在保证结构有足够的强度条件下,尽量减少焊缝的数量和尺寸。

1.2 合理的焊接顺序法在焊接过程中尽量使所焊焊缝能自由收缩。

先焊收缩量较大的焊缝,使其能在结构整体刚性较小的情况下自由收缩;先焊错开的短焊缝,后焊直通长焊缝;当结构上的多余焊缝受力不均时,应先焊在工作时受力较大的焊缝,使焊接应力能合理地分布;焊接带有交叉焊缝的接头,焊接时必须采用保证交叉点部位不易产生缺陷的焊接顺序。

如:井下用起吊间在构件上分布着对接焊缝和角焊缝两种焊缝形式,由于对接焊缝的收缩量大于角焊缝的收缩量,所以应先焊对接焊缝。

1.3 降低局部刚性法结构刚性增加时,焊接应力随之加大,降低局部刚性有利于减少应力。

焊接封闭焊缝或刚性较大的焊缝,焊接时可以采取反变形法降低结构的局部刚性,也可根据情况在焊缝附近开缓和槽,降低焊接部位的局部刚性,尽量使焊缝有自由收缩的可能,以便能有效地减少焊接应力。

1.4 预热和缓冷方法焊件本体上温差越大,焊接应力也越大。

焊前对焊件进行预热能减小温差和减慢冷却速度,两者均能减少焊接应力。

在焊修前将工件放在炉内加热到一定温度(100~600℃) ,并在焊接过程中防止加热后的工件急剧冷却,这样降低焊修部分温度与基体金属温度的差值,使膨胀数值接近,从而减少内应力。

若焊件整体预热有困难,可采用局部预热,即在焊缝及其两侧不少于80 mm 处进行加热,因为加热太窄会造成新的温差应力。

焊接的应力如何消除

焊接的应力如何消除

焊接的应力如何消除?焊接应力一、焊接残余应力的分类1.根据应力性质划分:拉应力、压应力2.根据引起应力的原因划分:热应力、组织应力、拘束应力3.根据应力作用方向划分:纵向应力、横向应力、厚度方向应力4.根据应力在焊接结构中的存在情况划分:单向应力、两向应力、三向应力5.根据内应力的发生和分布范围划分:第一类应力、第二类应力、第三类应力二、焊接残余应力的分布规律1.纵向应力бx的分布бx在焊件横截面上的分布规律为:焊缝及其附近区域为残余拉应力,一般可达材料的屈服强度,随着离焊缝距离的增加,拉应力急剧下降并转为压应力。

бx在焊件纵截面上的分布规律为:在焊件纵截面端头,бx=0,越靠近纵截面的中间,бx越图2—11为板边堆焊时,бx在焊缝横截面上的分布。

T形接头的бx分布与立板和水平板尺寸有很大关系,δ/h越小,接近于板边堆焊的情况;δ/h 越大,接近于等宽板对接的情况。

2.横向应力бy的分布бy =бy′+бy″бy′:焊缝及其塑性变形区的纵向收缩引起的横向应力;бy″:焊缝及其塑性变形区的横向收缩不均匀、不同时引起的横向应力。

3.特殊情况下的焊接残余应力① 厚板中的焊接残余应力② 拘束状态下焊接残余应力③ 封闭焊缝中的残余应力④ 焊接梁柱中的残余应力⑤ 焊接管道中的残余应力三、焊接残余应力对焊接结构的影响1.对结构强度的影响只要材料具有足够的塑性,焊接残余应力的存在并不影响结构的静载强度。

对脆性材料制造的焊接结构,由于材料不能进行塑性变形,随着外力的增加,构件不可能产生应力均匀化,所以在加载过程中应力峰值不断增加。

当应力峰值达到材料的强度极限时,局部发生破坏,而最后导致构件整体破坏。

所以焊接残余应力对脆性材料的静载强度有较大的影响。

2.对构件加工尺寸精度的影响3.对梁柱结构稳定性的影响四、减小焊接残余应力的措施一般来说,可以从设计和工艺两方面着手:1.设计措施① 尽可能减少焊缝数量;② 合理布置焊缝;③ 采用刚性较小的接头形式。

焊后消除应力处理措施

焊后消除应力处理措施

焊后消除应力处理措施
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。

消除焊接应力六种方法

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。

焊接件消除应力工艺守则

焊接件消除应力工艺守则

焊接件消除应力工艺守则1范围本标准规定了焊接件消除应力的各种方法及热处理规范。

本标准适用于碳素钢以及低碳锰钢等低合金结构钢焊接件的焊后消除应力处理。

2焊接件消除应力方法焊接件消除应力方法有以下三种:a)炉内加热退火法;b)局部加热退火法;c)振动时效法。

3炉内加热退火法3.1 加热设备焊接件退火可以使用电炉、油炉和燃气炉等加热。

目前我公司焊接件退火主要使用台车式燃气炉加热。

3.2装炉3.2.1首先,装炉量要合适。

不应超过台车的最大装载量(350t),务必使工件置于热处理炉的有效加热区内,即工件长度要小于16m,宽度要小于10m,含垫铁高度要小于4.5m。

3.2.2装炉前,应首先检查焊接件是否有较大变形和缺陷,确认没有方可装炉。

如有问题,需经相关技术人员研究解决后方可装炉。

3.2.3检查焊接件是否存在密封腔。

如果有,需经设计人员同意,并由焊接工艺员确认,在允许的位置上钻孔,然后才能装炉,以防止加热时因气体膨胀而引起焊缝开裂或焊件严重变形。

3.2.4装炉时,为了防止产生变形,焊接件下面必须用等高的垫铁垫好,其不平度用水平仪保持在2mm以内。

炉底垫铁不应小于300mm,并要保证垫铁在台车上的放置位置避开烧嘴喷出的火焰,垫铁应等间隔排放,每两个垫铁间的最大距离应不超过1000mm~1200mm,并用楔铁楔牢。

3.2.5焊接件与台车面、炉墙之间应保持一定的距离,以保证加热均匀。

工件在炉内与炉侧的距离≥300mm,与炉前的距离≥450mm,与炉后的距离≥550mm,与炉底的距离≥300mm,与炉顶的距离≥800mm,同时严禁火焰直接喷射到工件上,靠近火口部分应用石棉板等物遮挡,以免零件局部过热。

3.2.6工件的排列和支承应利于工件均匀加热和炉气的正常流通,一般情况下,工件间隙30-50mm。

根据各工件的不同特点,选择刚性较强的部位进行摆放支承,防止受热后工件的变形,并要确保支撑牢固。

3.2.7板厚相差悬殊的结构件,不得混合装炉退火。

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

焊接后消除应力的热处理方法焊接,这个听起来就让人心跳加速的技术,让无数建筑和机械变得坚固无比。

但是,你知道焊接后的那些应力怎么消除吗?别急,让我来给你娓娓道来。

首先得说说那些“焊”出来的小问题——焊接应力。

就像两个朋友打架,打完之后虽然和解了,但心里还是有点儿别扭。

焊接时,金属之间摩擦产生的热量让它们“发热”,这种“热胀冷缩”可不是个好习惯,结果就是形成了一堆“疙瘩”。

这些“疙瘩”就是我们说的焊接应力,如果不处理掉,它们会在金属内部悄悄长大,甚至可能导致结构崩溃。

那么,怎么消除这些“疙瘩”呢?别担心,我们有个好帮手——热处理。

热处理就像是给金属做一套按摩体操,帮助它放松,减少那些不安定的因素。

常见的热处理方法有退火、正火和淬火等。

退火就像是个温柔的妈妈,轻轻地把金属的温度降下来;正火则是在合适的温度下保持一段时间,让金属自己调整;而淬火,那可是个大动作,直接把金属冷却到极点,让它们变得更硬更强。

不过,热处理可不是随便做的,得选对方法才行。

比如,你想让金属变得更软更易加工,那就选退火;要是想让金属变得更硬更耐磨,那就选正火或淬火。

每种方法都有它的门道,你得根据自己的需求来选。

还有啊,热处理也不是随便什么时候都能用的。

你得看材料是什么,温度是多少,时间要多久,这些都得恰到好处才行。

不然,搞不好就会弄巧成拙,让金属变得更脆弱。

所以啊,找专业的师傅来帮忙,才能确保安全又高效。

说到热处理,我就想起了一个成语——“对症下药”。

这热处理就像是给金属看病,找到问题的源头,然后对症下药,才能治好病。

而且,热处理还能让金属表面变得更加光滑细腻,看起来更加美观大方。

好了,关于焊接后消除应力的热处理方法,我就说这么多。

下次再遇到焊接的问题,记得要找专业的师傅来帮忙哦!别到时候弄得自己手忙脚乱,还影响了工程质量。

好啦,今天的分享就到这里啦!如果你还有其他问题,随时来找我哦!。

消除焊接件应力的工厂方法

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。

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

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
1、利用锤击焊缝区来控制焊接残余应力焊接残余应力产生的根本原因是由于焊缝在冷却过程中的收缩,因此,焊后用小锤轻敲焊缝及其邻近区域,使金属展开,能有效地减少焊接残余应力。

据测定,利用锤击法可使残余应力减少1/2~1/4。

锤击焊缝时,构件温度应当维持在100~150℃之间,或在400℃以上,避免在200~300℃之间进行,因为此时金属正处于蓝脆阶段,若锤击焊缝容易造成断裂。

多层焊时,除第一层和最后一层焊缝外,每层都要锤击。

第一层不锤击是为了避免产生根部裂纹;最后一层通常焊得很薄,主要是为了消除由于锤击而引起的冷作硬化。

2、利用振动法来消除焊接残余应力构件承受变载荷应力达到一定数值,经过多次循环加载后,结构中的残余应力逐渐降低,即利用振动的方法可以消除部分焊接残余应力。

一种大型焊件使用振动器消除应力的装置。

振动法的优点是设备简单、成本低,时间比较短,没有高温回火时的氧化问题,已在生产上得到一定应用。

3、利用“加热减应区法”来控制焊接残余应力焊接时,加热那些阻碍焊接区自由伸缩的部位,使之与焊接区同时膨胀和同时收缩,就能减小焊接应力,这种方法称为“加热减应区法”,加热的部位就称之为“减应区”。

利用“加热减应区法”减小焊接应力,关键在于正确选择“减应区”的部位,总的原则是选择那些阻碍焊接区自由膨胀和伸缩的部位。

必须注意,焊接区本身绝不能作为减应区的部位,因为那时焊接应力非但不减小,相反还会增加。

实际操作时,检验减应区的部位是否选择正确,可用气体火焰在该处加热一下,若焊接缝隙处张开,则表示选择正确。

4、利用降低结构局部刚来控制焊接残余应力构件的刚度增加时,焊后的残余应力将显著加大。

因此,在条件许可时,焊前采取一定的工艺措施,将焊接区域的局部刚度降低,能有效地降低焊接残余应力。

例如,一圆形封头补焊时,需加一塞块。

因封头较厚又是封闭焊缝,所以焊接应力很大,焊后在焊缝中经常发现裂纹。

今在靠近焊缝处开两圈缓和槽,降低了接头处的局部刚度,使焊接应力大为降低,有效地防止了裂纹。

5、利用预热法来控制焊接残余应力构件本体上温差越大,焊接残余应力也越大。

焊前对构件进行预热,能减小温差和减慢冷却速度,两者均能减小焊接残余应力。

预热法经常用于减小合金钢(奥氏体不锈钢除外)、厚板、刚度大的构件焊接时产生的应力。

若构件整体预热有困难时,可采用局部预热,即在焊缝及其两侧不少于80mm处进行加热。

因为加热区太窄,会造成新的温差应力。

6、利用高温回火来消除焊接残余应力由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。

(1)整体高温回火
将整个构件放在炉中加热到一定温度,然后保温一段时间再冷却。

通过整体高温
回火可以将构件中80%~90%的残余应力消除掉,这是生产中应用最广泛、效果最好的一种消除残余应力的方法。

回火时间随构件厚度而定,钢按每毫米壁厚l~2min计算,但不宜低于30min,不必高于3h,因为残余应力的消除效果随时间迅速降低,所以过长的处理时间是不必要的。

(2)局部高温回火
只对焊缝及其局部区域进行加热消除残余应力。

消除应力的效果不如整体高温回火,此方法设备简单,常用于比较简单的、刚度较小的构件,如长筒形容器、管道接头、长构件的对接接头等焊接残余应力的消除。

7、利用温差拉伸法来消除焊接残余应力温差拉伸法消除焊接残余应力的基本原理与机械拉伸法相同,主要差别是利用局部加热的温差来拉伸焊缝区。

温差拉伸法是在焊缝两侧各用一个宽度适当的氧乙炔焰焊炬进行加热,在焊炬后面一定距离,用一根带有排孔的水管进行喷水冷却。

氧乙炔焰和喷水管以相同速度向前移动。

这就形成了一个两侧温度高(峰值约为200℃)、焊接区温度低(约为100℃)的温度差。

两侧金属受热膨胀对温度较低的区域进行拉伸,这样就可消除部分残余应力。

据测定,消除残余应力的效果可达50%~70%。

8、爆炸法通过布置在焊缝附近的炸药带,引爆产生的冲击波与焊接残余应力的交互作用,使金属产生适量的塑性变形,从而消除焊接残余应力的方法,叫焊接残余应力爆炸法。

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