焊接变形的影响因素与控制(一)
浅议焊接变形的影响因素及控制方法
浅议焊接变形的影响因素及控制方法[摘要]随着社会的发展,工农等各行各业对焊接技术的要求越来越多、越来越严格,在焊接工作的实际操作过程中,由于焊接本身所具有的的特性很易造成急剧的非平衡加热及冷却,结构将不可避免地产生不可忽视的焊接残余变形。
针对钢结构工程焊接技术的重点和难点,根据多年的工程实践经验,本文主要阐述实用焊接变形的影响因素及控制措施和方法。
【关键词】焊接变形;影响因素;控制措施一、焊接变形的主要形式还接变形的形式很多,主要集中在收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形和错边变形等。
二、影响变形的因素和危害性1.焊接材料因素焊接材料和母材料的材质对焊接变形都会产生影响,通常来说,焊接材料和母材料均为金属制品,金属特有的热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。
材料的热传导系数将直接决定焊接变形,一般热传导系数越大,温度梯度越小,对焊接变形的影响越小。
材料的力学性能中热膨胀影响最为显著,另外材料在高温区的屈服极限和弹性模量也会影响焊接的质量。
2.焊接结构因素焊接变形的影响因素中影响最大的是焊接结构的设计,也是最复杂的因素。
其总体原则是随拘束度的增加,焊接残余应力增加,而焊接变形则相应减少。
焊接时,结构工件本身的拘束度是随着焊接的进行而不断变化的,一般来说,结构非常复杂时,其自身的拘束度作用在焊接过程中的主导作用将非常显著,结构本身在焊接过程中,其拘束度随复杂程度增加。
通常在设计焊接结构时,需要采用筋板或加强板来提高结构的稳定性和刚性,这会造成工作了的加大和焊接变形分析的难度。
3.焊接工艺因素相对于焊接材料和焊接结构等因素来说,焊接工艺对焊接变形的影响要复杂多样些,其影响方面也更多样化。
焊接工艺对焊接变形的影响方面包括焊接方法、焊接输入电流电压量、构件的定位、固定方法、焊接顺序、焊接胎架、夹具的应用等。
其中焊接顺序对焊接变形影响最为显著,一般情况下,改变焊接顺序可以改变残余应力的分布及应力状态,减少焊接变形。
焊接变形的产生原因和影响变形的主要因素「焊接变形系列」
焊接变形的产生原因和影响变形的主要因素「焊接变形系列」我们经常说焊接变形、要控制焊接变形,那么什么是焊接变形,焊接变形的原因和影响因素有哪些?我们一起来回顾和了解,其中部分观点我们平时不了解、不熟悉、不知道。
焊接变形:焊接过程中被焊工件受到不均匀温度场的作用而产生的形状、尺寸变化称为焊接变形。
整个焊接行为进行的不同阶段一共存在两种变形方式:焊接瞬时变形和焊接残余变形,两者的主要不同:一个是在焊接过程中形成,一个是在焊接后仍然存在。
焊接瞬时变形:在焊接过程中焊件产生的随时间变化的变形称为焊接瞬时变形。
焊接残余变形:在焊接完成后被焊工件完全冷却到室温时仍然存在的变形称为焊接残余变形。
我们都知道焊接是一个局部不均匀的加热和冷却过程,焊接变形的根本原因正是焊接过程中不均匀加热和冷却形成不同的温度场造成的。
单点的说就是:焊接过程中被焊材料受热和冷却时产生热胀冷缩,冷却收缩过程中出现不平衡收缩造成的。
焊接变形的根本原因是最基本的知识点之一。
而日常中我们说的要控制的焊接变形主要是指焊接残余变形,简称焊接变形。
影响焊接变形大小的因素很多,主要涉及以下几个方面:1、材料因素。
主要是指材料的热物理性能和力学性能。
热物理性能,特别是热传导系数将直接决定焊接变形,热传导系数越大,温度梯度越小,焊接变形就越小。
力学性能主要是热膨胀系数以及高温区屈服极限和弹性模量。
膨胀系数越大的材料其焊接变形量就越大;屈服极限增大,则会形成较高的残余应力变形增大;而弹性模量增大,弹性越好,越不容易发生塑性变形,焊接变形随之减少。
【塑性变形:不可恢复性,而弹性变形:可恢复】2、焊接结构。
焊接结构是影响焊接变形的最大因素之一,总体原则:拘束度增加,焊接变形减少。
焊接结构尽可能减少焊缝数量,避免不必要的焊缝。
尽可能用型钢、冲压件代替焊接件。
压型结构代替筋板焊接结构可以有效防止薄板的变形,自身要求不高的结构件可以适当增加平板的厚度减少筋板数量,从而减少焊接和变形的矫正量。
焊接应力和变形影响因素分析
焊接应力和变形影响因素分析焊接应力和变形是焊接过程中不可避免的问题,对于焊接工艺和焊接接头的质量有着重要的影响。
本文将从焊接应力和变形的定义和影响因素入手,分析其对焊接质量的影响,并提出几种常用的控制焊接应力和变形的方法。
焊接应力是指焊接过程中产生的应力,包括热应力和残余应力。
热应力是由于焊接过程中产生的温度差引起的,而残余应力是由于焊缝冷却后产生的体积变化不一致引起的。
焊接变形指的是焊接过程中工件的形状发生改变。
焊接应力和变形的主要影响因素包括焊接材料的热膨胀系数、焊接过程中的热输入、焊接接头的几何形状和尺寸、焊接顺序等。
焊接材料的热膨胀系数是影响焊接应力和变形的重要因素之一。
不同材料的热膨胀系数不同,当焊接材料之间存在温度差时,就会产生应力。
一般来说,焊接接头的应力和变形与焊材的热膨胀系数成正比,因此在设计焊接接头时要考虑到材料的热膨胀系数,以减小应力和变形的产生。
焊接过程中的热输入也是影响焊接应力和变形的重要因素之一。
在焊接过程中,热输入的大小直接影响到焊接接头的温度分布和热量分布。
当热输入较大时,焊接接头受热均匀,产生的应力和变形较小;而当热输入较小时,焊接接头受热不均匀,可能产生较大的应力和变形。
因此,合理控制焊接过程中的热输入是减小焊接应力和变形的关键。
焊接接头的几何形状和尺寸也会影响焊接应力和变形的产生。
一般来说,焊接接头的表面积越大,焊接应力和变形越大。
因此,设计焊接接头时应考虑到减小焊接接头的表面积,以减少焊接应力和变形的产生。
焊接的顺序也会对焊接应力和变形产生影响。
一般来说,焊接时应从中心向两端均匀进行,避免集中焊接导致应力集中和变形集中。
此外,还应根据焊接接头的形状和特点,确定合适的焊接顺序,以减小应力和变形的产生。
为了控制焊接应力和变形,常用的方法包括预应力焊接、焊接变形补偿和焊接过程监测与控制等。
预应力焊接是通过给焊接材料施加预应力来减小焊接应力和变形的方法。
焊接变形补偿是通过在设计焊接结构时采用特殊形状和尺寸,以使其在焊接后的变形能够补偿焊接应力和变形。
焊接变形的影响因素和控制
焊接变形的影响因素和控制焊接变形是指焊接过程中,由于热应力和冷却被限制而引起的组件形状或尺寸的变化。
焊接变形不仅会影响组件的外观与尺寸精度,还可能导致应力集中、裂纹或变形失真。
因此,在实际焊接过程中,需要采取一系列措施来控制焊接变形。
影响焊接变形的因素主要有以下几点:1.材料的选择:材料的焊接温度和热膨胀系数不同,会导致热应力和冷却应力的不同,从而影响焊接变形。
因此,在选择材料时,应尽量选择具有相似热膨胀系数的材料,以减小焊接变形。
2.焊接方式的选择:不同的焊接方式对焊接变形的影响不同。
通常来说,焊接时应尽量选择低热输入的焊接方式,以减小热应力和冷却应力的产生。
3.焊接顺序的控制:焊接顺序的合理控制对减小焊接变形至关重要。
一般而言,由内而外、由下而上的焊接顺序有利于减小焊接变形。
此外,还可以通过跳焊、局部预热等方法控制焊接变形。
4.夹持和固定:夹持和固定可以有效地限制焊接件的变形。
在焊接过程中,应合理设计夹具,使其能够夹持和固定焊接件,从而减小翘曲和弯曲等变形。
5.控制焊接参数:焊接参数的选择对焊接变形也有重要影响。
例如,焊接电流、焊接速度、焊接温度等参数的调整可以控制焊接时的热应力和冷却应力,从而减小焊接变形。
6.预留余量:在焊接件的设计中,应留有一定的余量,以便在焊接变形时能够进行调整。
通过预留余量,可以降低焊接变形对工件的影响,提高焊接件的尺寸精度。
7.热处理:焊接件在焊接后进行热处理,可以通过回火、退火等方法来消除部分焊接应力,从而减小焊接变形。
总之,焊接变形是不可避免的,但通过合理的材料选择、焊接方式选择、焊接顺序控制、夹持固定、焊接参数调控、预留余量设计以及热处理等方法,可以有效地控制焊接变形,提高焊接质量和工件精度。
影响焊接应力和焊接变形的因素及控制措施
影响焊接应力和焊接变形的因素及控制措施摘要:本文主要探讨了电站管道焊接过程中常见的焊接变形和焊接应力产生的主要因素,以及焊接变形和焊接应力的控制措施,希望对以后的焊接工作有一些帮助。
关键词:焊接变形,焊接应力,热循环,焊接工艺,控制目前火力发电朝着大容量机组发展,来满足日益增长的用电需求和达到节能减排的重要目标。
而在火电建设事业中,焊接技术成了一个关键的课题。
在施工过程中,由于焊接产生的焊接变形和残余应力,严重影响着工程的质量、安装进度和使用性能。
增大了电厂运行的安全隐患。
因而,急需分析其产生的原因,并积极采用合理的方法予以控制。
焊接过程实际上是在焊件局部区域加热后又冷却凝固的热循环过程,由于不均匀的温度场,导致焊件不均匀的膨胀和收缩,从而使焊件内部产生焊接应力并引起焊接变形。
焊接应力与变形对接头的性能有着较大影响,使得焊件强度、韧性下降。
因此将对焊接变形产生原因及其影响因素进行分析,针对不同的焊接施工过程特点,采取不同的措施进行处理,以达到降低或消除焊接变形的目的。
1、影响焊接变形的因素及控制措施1.1焊缝截面积的影响焊缝截面积越大,冷却时收缩引起的塑性变形量越大,焊缝面积对纵向,横向的影响趋势是一致的,而且是主要的影响。
因此,在壁厚相同时,坡口尺寸越大,收缩变形越大。
1.2焊接热输入的影响一般情况下,热输入大时,加热的高温区范围大,冷却速度慢,使接头塑性变形区增大。
1.3焊接方法和焊接工艺参数的影响不同焊接方法引起的收缩量也不同。
当焊件的厚度相同时,单层焊的纵向收缩比多层焊收缩大,这是因为多层焊时,先焊焊道冷却后阻止了后焊焊道的收缩。
焊接工艺参数的影响主要为线能量。
一般规律是,随着线能量的增加,压缩塑性变形区扩大,因而收缩量增大。
1.4接头形式的影响在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方法等因素条件相同时,不同的接头形式对纵向、横向变形量有不同的影响。
在电站管道焊接中,接头形式一般是对接接头并且是单面焊双面成型。
焊接变形产生原因及防止措施
1、手工锤击矫正薄板波浪变形的方法
• 手工锤击矫正薄板波浪变形的方法,见图11。图11a表示薄板原 始的变形情况,锤击时锤击部位不能是突起的地方,这样结果只 能朝反方向突出,见图11b,接着又要锤击反面,结果不仅不能 矫平,反而要增加变形。正确的方法是锤击突起部分四周的金属, 使之产生塑性伸长,并沿半径方向由里向外锤击,见图11c,或者 沿着突起部分四周逐渐向里锤击,见图11d。
5、大面积不复合修补
• 若每块的堆焊面积过大时(大于150X150mm),应采用 分区堆焊,以避免热量过于集中而发生变形或裂纹。 施焊前,将需要堆焊的部位划成正方形或三角形,每 边长100~150㎜,避免热量过于集中,并在各堆焊区 排定先后施焊次序,以跳焊方式施焊,使两个焊区尽 量离得远些,避免热量过于集中,相邻区域焊逢的施 焊方向,正方形的应互成90°,三角形的要互成60°。 以减少应力集中。
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焊接变形产生原因及防止措施
3.8、利用反变形法来控制焊接残余变形
• 为了抵消焊接残余变形,焊前先将焊件向与焊 接残余变形相反的方向进行人为的变形,这种 方法称为反变形法。(不锈钢和复合板对接)
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焊接变形产生原因及防止措施
四、公司目前的焊接修补情况
• 焊机电流调节指示标损坏,焊工不能根据 操作规程电流施焊,都是根据个人喜好调 节电流、电压进行施焊。
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焊接变形产生原因及防止措施
结束
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焊接变形产生原因及防止措施
• 散热法和冷焊法原理是一样的,就是减少热输 入
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焊接变形产生原因及防止措施
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焊接变形产生原因及防止措施
3.5留余量法
• 留余量法 此法即是在下料时,将零件的长度 或宽度尺寸比设计尺寸适当加大,以补偿焊件 的收缩。余量的多少可根据公式并结合生产经 验来确定。留余量法主要是用于防止焊件的收 缩变形。
影响水电站钢结构焊接变形的因素与质量控制
影响水电站钢结构焊接变形的因素与质量控制摘要:水电站钢结构质量的好坏和焊接施工密切相关,然而焊接变形却影响了水电站整体工程的质量,因此一定要做好焊接变形的质量控制。
本文介绍了水电站钢结构焊接变形的种类及其影响因素,从焊前控制、焊接中施工技术、焊后热处理三方面提出了控制焊接变形的措施,为焊工施工提供操作依据,提高钢筋焊接水平,确保钢筋焊接质量。
关键词:水电站;钢结构;焊接变形;质量控制abstract: hydropower station steel structure the stand or fall of quality and welding construction, however, closely related to the welding deformation is affects the whole hydropower station engineering quality, so must do the quality control of welding deformation. this paper introduces the hydropower station steel structure types of welding deformation and its influencing factors, from before welding, welding control in construction technology, postweld heat treatment three aspects put forward control welding distortion measures, for welding construction to provide the basis for operation, improve the steel welding level, ensure that steel welding quality.keywords: hydropower station; steel structure; weldingdistortion; quality control中图分类号: tv73 文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013)前言焊接变形是焊件在焊接过程中产生的变形,是钢结构制造中所遇到的一个普遍问题。
焊接变形的原因及控制方法
焊接变形的原因及控制方法焊接变形是指焊接过程中产生的结构形状、尺寸和应力的改变。
变形对于焊接结构的质量和使用寿命都具有重要影响,因此需要采取控制措施来减少焊接变形。
1.熔融区的体积收缩:在焊接中,熔融区的温度升高,熔化的金属液体会发生体积收缩。
当焊接过程中发生多次的局部加热和熔化,熔融区收缩现象将会导致焊接件变形。
2.焊接应力:焊接过程中形成的焊接应力是导致焊缝及周边材料变形的重要原因。
焊接引起的应力主要有热应力和残余应力两种。
3.材料的热物理性质差异:焊接过程中,不同材料的热膨胀系数和热传导系数的差异也会导致焊件变形。
为了控制焊接变形,可以采取以下方法:1.合理设计焊接结构:通过合理设计焊接结构,可以减轻焊接变形产生的程度。
例如,在设计焊接结构时可以采用对称组织,增加长交叉焊缝间的连接来减轻焊接变形。
2.使用焊接工艺参数:调整焊接工艺参数,如焊接速度、焊接电流和电压等,可以减少焊接变形。
例如,在焊接速度控制方面,可以采用逆向焊接、速度波动焊接和脉冲焊接等方法来减少焊接变形。
3.采用预应力:对焊接材料进行预应力处理可以减少焊接变形的产生,常见的方法有热拉伸和压力留置法。
4.使用夹具和支撑物:采用夹具和支撑物对焊接结构进行支撑和固定,可以减少焊接变形的产生。
夹具可以限制材料的收缩和变形,支撑物能够提供必要的支撑力和刚度。
5.控制焊接热输入:通过控制焊接热输入来减少焊接变形。
可以采用分段焊接、小电流多道焊、局部加热等方法来降低焊接区域的温度梯度。
总之,焊接变形是焊接过程中难以避免的问题,但通过合理的设计和控制参数的调整,可以有效减少焊接变形的产生,提高焊接结构的质量和可靠性。
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。
焊接应力与变形产生的原因及对策
焊接应力与变形产生的原因及对策
焊接过程中,由于焊接热量的作用,会引起材料的膨胀和收缩,从而产生应力和变形。
这些应力和变形会影响焊接件的尺寸精度、强度和耐久性,甚至导致焊接件出现裂纹和变形失效。
造成焊接应力和变形的原因主要有以下几个方面:
1. 热应力:焊接过程中,由于焊接热量的作用,使得焊接区域的温度急剧升高,从而引起材料的扩张和收缩。
这种温度差异会产生热应力,导致焊接件发生变形和应力。
2. 冷却应力:焊接完成后,焊接件会迅速冷却,冷却速度过快会导致焊接件表面和内部温度梯度过大,产生冷却应力,进而引起应力和变形。
3. 材料不匹配:焊接材料的热膨胀系数、熔点、硬度等物理性质不同,容易导致焊接区域产生应力和变形。
4. 焊接结构设计不合理:焊接结构设计不合理,如焊接位置不当、焊接接头不够强壮等,容易导致应力集中和变形。
针对焊接应力和变形的问题,可以采取以下对策:
1. 控制焊接热量:采用合适的焊接参数,控制焊接热源的大小和位置,以减少焊接区域的温度梯度,从而降低应力和变形。
2. 加强冷却措施:在焊接完成后,采取适当的冷却措施,如缓慢冷却、局部加热等,以减少焊接件的冷却速度,从而降低冷却应力。
3. 选择合适的焊接材料:选择合适的焊接材料,如选择热膨胀
系数和熔点相似的材料,可以减少焊接区域的应力和变形。
4. 优化焊接结构设计:优化焊接结构设计,加强焊接部位的加强设计,采用适当的焊接方式和焊接技术,可以减少应力集中和变形。
总之,采取合适的对策,可以有效地控制焊接应力和变形,提高焊接件的质量和性能。
影响焊接变形的原因以及控制措施探讨
影响焊接变形的原因以及控制措施探讨焊接技术一直是工业制造中不可或缺的重要技术,但同时,焊接变形问题可以说是焊接中的难题。
焊接变形的影响不仅限制了焊接的精度,还会影响到焊接工件的整体性能。
因此,如何减少焊接变形率,保证焊接质量,是焊接工作者需要长期探索的课题。
1.影响焊接变形的原因焊接变形的原因可以归纳为以下几个方面:热引起的变形在焊接过程中,焊接部位会受到大量热能的作用,这个过程中,焊接部位局部温度会上升很快,但在退火和冷却的过程中,焊接部分的温度升降速度相对较慢,这种不对称的加热和冷却过程会导致热应力发生,从而导致焊接变形。
热收缩引起的变形焊接工件材料受热膨胀后,由于热均匀性的不稳定性,不同部位的热膨胀比率不一致,这时就会产生内部应力,不同部位热收缩比率也不一致。
因此,在焊接完成后,焊件不同部位出现的收缩量不同,就会产生变形。
材料物理性质不均匀引起的变形这种变形原因是由于焊接部位合金元素含量、金属晶粒、金属组织状态等不同而引起的。
例如,钢板的表面硬化层和淬火区的硬度和强度远高于其他部位。
当在这些部位进行焊接时,由于热影响区偏离了金属材料的可活动区域,致使变形如蜷曲等不均匀现象的发生。
2.控制焊接变形的措施从上述原因可以看出,焊接变形是由于热应力、热收缩不均、材料物理性质不均等多种因素造成的。
焊接变形的控制主要是通过控制焊接过程中产生的应力、热效应和变形应能,从而实现减少变形率的目的。
以下是一些可行的解决焊接变形控制措施:采用适当的焊接工艺参数选择适当的焊接工艺参数可以控制一些热应力和变形的产生,减少焊接变形。
例如,采用低电流焊接可以减少热输入,降低热影响区面积,减少热应力。
同时通过调整电弧长度和电弧电压来控制电焊接时的热输入。
这些操作可以减少焊接变形的产生。
采用适当的焊接序列顺序采用适当的焊接序列顺序可以减少热输入,从而减少大部分的变形。
例如,将焊接序列从中心位置开始,并向两边延伸可等分热输入,减少变形。
薄板结构件焊接变形的控制与矫正
薄板结构件焊接变形的控制与矫正一、前言薄板结构件一般指由厚度不大于4毫米的钢板(包括不锈钢板、镀锌板、白铁皮)组焊而成的结构件。
如我厂生产的压轮钻机机棚,司机室,电铲司机室均属此类。
控制与矫正薄板结构件的焊接变形需要有高超的技术,是我厂生产的软肋。
下面就我们达成的共识进行探讨,限于水平,仅供参考。
二、焊接变形产生的原因电弧焊是一个不均匀的快速加热和冷却的过程,焊接过程中及焊后,焊接构件都将产生变形。
影响焊接变形最根本的因素是焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件。
在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束,出现了压缩塑性变形,这就产生了焊接残余变形。
(一)影响焊接热变形的因素焊接工艺方法。
不同的焊接方法,将产生不同的温度场,形成的热变形也不相同。
一般来说,自动焊比手工焊加热集中,受热区窄,变形较小。
CO2气体保护焊焊丝细,电流密度大,加热集中,变形小。
2.焊接参数。
即焊接电流、电弧电压和焊接速度。
线能量越大,焊接变形越大。
焊接变形随焊接电流和电弧电压的增大而增大,随焊接速度增大而减小。
在3个参数中,电弧电压的作用明显,因此低电压高速大电流密度的自动焊变形较小。
3.焊缝数量和断面大小。
焊缝数量越多,断面尺寸越大,焊接变形越大。
4.施工方法。
连续焊、断续焊的温度场不同,产生的热变形也不同。
通常连续焊变形较大,断续焊变形最小。
5.材料的热物理性能。
不同的材料,导热系数、比热和膨胀系数等均不相同,产生的热变形也不相同,焊接变形也不相同。
(二)影响焊接构件刚性系数的因素1构件的尺寸和形状。
随着构件刚性的增加,焊接变形越小。
2胎夹具的应用。
采用胎夹具,增加了构件的刚性,从而减少焊接变形。
3装配焊接程序。
装配焊接程序能引起构件在不同装配阶段刚性的变化和重心位置的改变,对控制构件的焊接变形有很大的影响。
一般来说,焊接构件在拘束小的条件下,焊接变形大,反之,则变形小。
三、薄板结结构焊接变形的种类任何钢结构的焊接变形,可分为整体变形和局部变形。
不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法
不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法摘要:在工业生产中,不锈钢薄板焊接技术的应用比较常见,在焊接作业中,焊接变形问题的影响因素较多,即使应用先进的焊接工装以及装夹夹具,依然很难避免变形。
对此,本文首先对不锈钢薄板焊接技术进行介绍,然后对不锈钢薄板焊接变形的影响因素以及具体的控制策略进行详细探究。
关键词:不锈钢薄板;焊接;变形控制不锈钢材料的耐腐蚀性能比较强,在工业生产制造方面得到推广应用,在不锈钢产品生产制造中,焊接技术为十分重要的技术类型。
在焊接过程中,不锈钢薄板材料在较短时间内产生大量热量,如果散热效果比较差,就容易导致构件发生变形,进而影响不锈钢产品生产质量。
因此,亟需对不锈钢薄板焊接过程中的变形控制策略进行详细探究。
一、不锈钢焊接操作技术在不锈钢薄板焊接过程中,常用焊接方法包括以下几点:第一,手工电弧焊技术。
手工电弧焊操作方式便捷,在不锈钢薄板焊接中比较常见,一般可应用直流电,电极是由合金金属焊条以及芯丝所组成的,对于电极,可用于焊缝填充,同时还可作为电弧载体。
第二,熔化极气体保护焊接技术。
这一电弧焊接技术具有自动气体保护功能,要求应用平特性焊接电源。
第三,钨极惰性气体保护焊技术。
在该项技术的应用中,工件和钨电极之间能够形成电弧,导致金属熔化,并形成焊缝。
与上述两种焊接方法相比,在钨极惰性气体保护焊技术的应用中,变形量比较小。
在不锈钢薄板焊接过程中,所有焊接方法的应用流程大致相同,首先需做好焊前准备工作,如果不锈钢构件的厚度小于4mm,则可直接焊接;如果不锈钢构件厚度在4mm~6mm之间,则要求在焊缝对准位置进行双面焊接;如果不锈钢构件厚度在6mm以上,则需开X形坡口或者V型坡口,同时,对于焊接部位,还需填充焊丝,并做好去氧化皮处理以及除油处理,避免对焊接质量造成不良影响[1]。
二、不锈钢薄板焊接变形影响因素(一)焊件装配对焊接变形的影响。
在焊件装配过程中,要求对焊接装配顺序进行优化调整,避免产生装配应力。
浅谈焊接结构件焊接变形的控制
浅谈焊接结构件焊接变形的控制
焊接是一种常见的金属加工方法,广泛应用于制造业中的各种结构件的制造中。
焊接
过程中会产生焊接变形,严重影响焊接结构件的形状和精度。
如何控制焊接变形成为焊接
技术中的一个重要问题。
焊接变形的产生主要有三个原因:热应力、组织相变和收缩。
焊接过程中,焊接区域
受到高温的热影响,导致焊接区域的材料膨胀,形成一定的热应力。
在焊接过程中,由于
材料的物理状态发生改变,可能会引起组织相变,进而产生焊接变形。
在焊接完成后,焊
缝周围的材料会发生冷却收缩,导致结构件发生变形。
为了控制焊接变形,可以采取以下几种措施。
可以采用后焊加热的方法。
通过在焊接
完成后对焊接区域加热,可以使焊接区域重新达到高温状态,减少焊接变形。
可以选择适
当的焊接顺序。
焊接顺序应该从内向外进行,以减少引起热应力和收缩的影响。
还可以通
过预设焊接变形来控制焊接变形。
预设焊接变形是通过在设计和加工过程中,根据结构件
的形状和要求,预先设置焊接变形的方式。
可以采用剪切焊接或者滚焊接等焊接方法,以
减少焊接变形的产生。
除了以上控制焊接变形的方法外,还可以通过选择合适的焊接工艺参数来控制焊接变形。
可以调整焊接速度、焊接电流和焊接角度等参数,以控制焊接过程中的热应力和收缩。
还可以采用预热和后热处理的方法,通过控制材料的温度分布和组织结构,减少焊接变
形。
焊接结构件焊接变形的控制
焊接结构件焊接变形的控制摘要:在日常的焊接生产活动中,焊接结构件的焊后变形是多方面因素共同作用的结果,然而,影响结构件变形的主要因素也许就一个或者两个,当焊接环境适宜,焊接规范调整合理的情况下,焊接工艺完善与否往往成为影响结构件焊接变形的唯一主要因素,所以日常生产活动中,大量的实验和总结可以帮助完善焊接工艺,从而尽可能大的控制焊接变形。
关键词:焊接结构;焊接变形;分析原因在钢结构的制作过程中,焊接属于是一种主要的连接方法,但是在具体应用的过程中,由于焊接所产生的变形问题,对于结构的质量也产生了一定程度的影响,如何根据焊接变形的规律性内容防止不良的制作问题,是工作人员面临的重要内容。
本文通过对钢结构件制作焊接变形的控制方法进行探究,希望能够起到参考的作用。
1、焊接变形的形成及将导致的后果1.1焊接热过程是一个十分复杂的问题,在实施焊接作业时,焊接工艺选择的合理性与否,可能导致工件整体受热不均匀问题突出,从而造成工件内部应力分布不均匀、工件变形严重,无法正常使用。
(1)焊接热过程的局部性或不均匀性。
多数焊接过程都是进行局部加热的,只有在热源直接作用下的区域受到加热,有热量输入,其他区域则存在热量损耗。
受热区域金属熔化,形成焊接熔池,这种局部加热正是引起焊接残余应力和焊接变形的根源。
(2)焊接热过程的瞬时性。
由于在金属材料中热量的传播速度很快,焊接时必须利用高度集中的热源。
这种热源可以在极短的时间内将大量的热量由热源传递给工件,这就造成了焊接热过程的时变性和非稳态特性。
(3)焊接热源的相对运动。
由于焊接热源相对于工件的位置不断发生变化,这就造成了焊接热源的不稳定性。
1.2工件在没有外力作用的条件下,存在平衡于物体内部的内应力。
在进行焊接作业的工件上,工件受热后会膨胀,冷却后会收缩,温度的变化使工件产生变形,克服这种变形产生了平衡于工件的热应力,这种热应力是由于工件不均匀加热引起的。
在沿着焊缝方向上产生残余应力称为纵向应力;在垂直于焊缝方向产生的残余应力称之为横向应力,对进行施焊的工件而言残余应力的存在对焊接工件产生的影响是多方面的,其中不乏负面的影响。
焊接变形的控制
焊接变形的控制手工电弧焊接过程中的变形成因及对策在工业生产中,焊接作业特别是手工电弧焊作业作为制造、修理的一种重要的工艺方法得到越来越广泛的运用。
同时,由于手工电弧焊自身的焊接特点必然引起其焊接变形较大,如不对其变形的原因进行分析并针对其成因提出有效的对策,必将给生产带来极大的危害。
1、手工电弧焊接过程中的变形成因我们知道,手工电弧焊接过程中的焊接电弧由在两个电极之间的气体介质中产生持久的放电现象所产生的。
电弧的产生是先将两电极相互接触而形成短路,由于接触电阻和短路电流产生电流热效应的结果,使两电极间的接触点达到白热状态,然后将两电极拉开,两电极间的空气间隙强烈地受热,空气热作用后形成电离化;与此同时,阴极上有高速度的电子飞出,撞击空气中的分子和原子,将其中的电子撞击出来,产生了离子和自由电子。
在电场的作用下,阳离子向阴极碰撞;阴离子和自由电子向阳极碰撞。
这样碰撞的结果,在两电极间产生了高热,并且放射强光。
电弧是由阴极区(位于阴极)、弧柱(其长度差不多等于电弧长度)和阳极区(位于阳极)三部分所组成。
阴极区和阳极区的温度,主要取决于电极的材料。
一般地,随电极材料而异,阴极区的温度大约为2400K—3500K,而阳极区大约为2600K—4200K,中间弧柱部分的温度最高,约为5000K—8000K。
焊接接头包括焊缝和热影响区两部分金属。
焊缝金属是由熔池中的液态金属迅速冷却、凝固结晶而成,其中心点温度可达2500℃以上。
靠近焊缝的基本金属在电弧的高温作用下,内部组织发生变化,这一区域称为热影响区。
焊缝处的温度很高,而稍稍向外则温度迅速下降,热影响区主要由不完全熔化区、过热区、正火区、不完全正火区、再结晶区和蓝脆区等段组成,热影响区的宽度在8—30mm范围内,其温度从底到高大约在500℃--1500℃之间。
金属结构内部由于焊接时不均匀的加热和冷却产生的内应力叫焊接应力。
由于焊接应力造成的变形叫焊接变形。
H型钢焊接变形的控制与矫正
H型钢焊接变形的控制与矫正H型钢是一种常见的结构材料,被广泛应用于桥梁、建筑和机械制造等领域。
在H型钢的生产与加工过程中,常常需要进行焊接。
焊接过程中可能会引起H型钢的变形,严重影响其使用性能和工程质量。
控制和矫正H型钢焊接变形是非常重要的。
本文将探讨H型钢焊接变形的影响因素、控制方法和矫正技术,以期为相关行业提供参考和帮助。
一、H型钢焊接变形的影响因素H型钢在焊接过程中容易发生变形,其主要影响因素包括材料性质、焊接过程、工件形状和焊接方法。
1. 材料性质H型钢的材料性质对焊接变形有很大的影响。
通常情况下,H型钢的热导率较高,热膨胀系数较大,内部应力较大,这些因素都会使焊接时产生较大的热变形,增大焊接变形的发生几率。
2. 焊接过程焊接过程中产生的热量和应力是导致H型钢变形的主要原因。
在焊接过程中,熔焊热量会引起局部材料的膨胀和收缩,从而产生应力,引起变形。
焊接过程中可能产生应力集中和残余应力,也会对H型钢的变形产生不利影响。
3. 工件形状不同形状的H型钢,在焊接过程中受到的热变形的影响也有所不同。
一般来说,较薄的H型钢更容易发生变形,而厚度较大的H型钢则相对稳定一些。
工件的对称性和不对称性也会对焊接变形产生影响。
4. 焊接方法不同的焊接方法对H型钢的变形程度也有所不同。
手工焊接、自动焊接、激光焊接、等离子弧焊等在焊接过程中产生的热变形程度会有所差异,因此选择适当的焊接方法也是减少焊接变形的重要手段。
二、H型钢焊接变形的控制方法针对上述影响因素,可以采取一系列措施来控制H型钢的焊接变形。
1. 选用合适的焊接材料和工艺在进行H型钢的焊接时,应根据具体的材料性质和工件形状选择合适的焊接材料和工艺。
可选择具有低热膨胀系数的焊接材料,采取预热、焊接速度控制等工艺措施,以减少热变形的发生。
2. 合理设计焊接接头对于H型钢的焊接接头,应合理设计焊接形式和位置,避免出现过大的残余应力和热变形。
可以采用V型、X型等预制形式来减小焊接变形的产生,同时适当增加支撑和固定辅助设施,以提高焊接过程中的稳定性。
焊接变形的影响因素与控制
摘要焊接过程是对焊件的局部进行高温加热使其达到融化状态,随后快速冷却结晶形成焊缝,由于急剧的非平衡加热及冷却,结构将不可避免地产生焊后残余变形、应力以及金属组织的变化。
焊接应力和变形直接影响焊件的尺寸精度、强度、刚度、稳定性以及耐腐蚀性能等。
是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性的关键因素。
焊接应力和变形过大时,不仅给产品制造工艺增加困难,还会因焊接裂纹或变形过大无法矫正而导致构件报废,造成巨大经济损失。
本文主要阐述焊接变形的影响因素、控制措施和方法。
关键词:焊接变形;影响因素;控制措施目录第一章 1页第一章焊接应力在没有外力的情况下,物体内部存在的应力称为内应力,内应力在物体内部自相平衡,即物体内部各方向的内应力总和等于零,内应力对于任何一点的力矩总和等于零。
常见的内应力有以下几种:1、热应力:又称温度应力。
它是在不均匀加热及冷却过程中所产生的应力,它和加热温度和加热不均匀程度、焊件的钢度以及焊件材料的热物理性能等因素有关。
2、相变应力:金属发生相变时,由于体积发生变化而引起的应力。
3、装配应力:在装配和安装过程中产生的应力。
例如:紧固螺栓、热套结构等均匀有内应力产生。
4、残余应力:当构件上承受局部荷载或经受不均匀加热时,都会在局部地区产生塑性应变。
当局部外载撤去后或热源离去,构件温度恢复到原始的均匀状态时,由于构件内部发生了不能恢复的塑性变形,因而产生了内应力,即残余应力。
残留下来的变形即残余变形。
焊接过程中焊件的热应力是随时间而变化的瞬时应力,焊后残余下来,即为残余应力。
按照焊接应力在空间的方向可以分为单项应力、双向应力和三项应力。
薄板对接时,可以认为是双向应力。
大厚度焊件的焊缝,三个焊缝的交叉处以及存在裂缝、加渣等缺陷通常出现三向应力,三相应力使材料的塑性降低、容易导致脆性断裂,它是一种最危险的应力状态。
第二章焊接变形一、焊接变形发生的原因钢材的焊接通常采用熔化焊方法,把焊接局部连接处加热至溶化状态形成熔池,待其冷却结晶后形成焊缝,使原来分开的钢材连接成整体。
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焊接变形的影响因素与控制(一)
摘要:在焊接过程中由于急剧的非平衡加热及冷却,结构将不可避免地产生不可忽视的焊接残余变形。
焊接残余变形是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性的关键因素。
针对钢结构工程焊接技术的重点和难点,根据多年的工程实践经验,本文主要阐述实用焊接变形的影响因素及控制措施和方法。
关键词:焊接变形;影响因素;控制措施
Abstact:Obviousresidualweldingdeformationisproducedinstructureinevitablyunbalancedheatinga ndcoolingduringwelding.whicharekeyinfluencingfactorsofstructuraldesignintegrity,manufacturingt echnologyrationalityandstructuralreiability.Basedonemphasisanddifficultiesofstructuralwelding,in fluencingfactorsandcontrolmeasuresforweldingdeformationareintroducedaccordingtoconstructio nexperience.
Keywords:weldingdeformation;influencingfactor;controlmeasure
钢材的焊接通常采用熔化焊方法,是在接头处局部加热,使被焊接材料与添加的焊接材料熔化成液体金属,形成熔池,随后冷却凝固成固态金属,使原来分开的钢材连接成整体。
由于焊接加热,融合线以外的母材产生膨胀,接着冷却,熔池金属和熔合线附近母材产生收缩,因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行,膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。
这样,在焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来。
1焊接变形的影响因素
焊接变形可以分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和在室温条件下的残余变形。
影响焊接变形的因素很多,但归纳起来主要有材料、结构和工艺3个方面。
1.1材料因素的影响
材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系,材料的热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。
其中热物理性能参数的影响主要体现在热传导系数上,一般热传导系数越小,温度梯度越大,焊接变形越显著。
力学性能对焊接变形的影响比较复杂,热膨胀系数的影响最为明显,随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。
同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用,一般情况下,随着弹性模量的增大,焊接变形随之减少而较高的屈服极限会引起较高的残余应力,焊接结构存储的变形能量也会因此而增大,从而可能促使脆性断裂,此外,由于塑性应变较小且塑性区范围不大,因而焊接变形得以减少。
1.2结构因素的影响
焊接结构的设计对焊接变形的影响最关键,也是最复杂的因素。
其总体原则是随拘束度的增加,焊接残余应力增加,而焊接变形则相应减少。
结构在焊接变形过程中,工件本身的拘束度是不断变化着的,因此自身为变拘束结构,同时还受到外加拘束的影响。
一般情况下复杂结构自身的拘束作用在焊接过程中占据主导地位,而结构本身在焊接过程中的拘束度变化情况随结构复杂程度的增加而增加,在设计焊接结构时,常需要采用筋板或加强板来提高结构的稳定性和刚性,这样做不但增加了装配和焊接工作量,而且在某些区域,如筋板、加强板等,拘束度发生较大的变化,给焊接变形分析与控制带来了一定的难度。
因此,在结构设计时针对结构板的厚度及筋板或加强筋的位置数量等进行优化,对减小焊接变形有着十分重要的作用。
1.3工艺因素的影响
焊接工艺对焊接变形的影响方面很多,例如焊接方法、焊接输入电流电压量、构件的定位或固定方法、焊接顺序、焊接胎架及夹具的应用等。
在各种工艺因素中,焊接顺序对焊接变形的影响较为显著,一般情况下,改变焊接顺序可以改变残余应力的分布及应力状态,减少焊接变形。
多层焊以及焊接工艺参数也对焊接变形有十分重要的影响。
焊接工作者在长期研究中,总结出一些经验,利用特殊的工艺规范和措施,达到减少焊接残余应力和变形,改善残余应力
分布状态的目的。