焊接的应力如何消除
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。
浅谈焊接残余应力控制措施及消除方法
浅谈焊接残余应力控制措施及消除方法摘要:文章主要阐述了焊接结构在焊接过程中产生的残余应力及应力的消除方法,主要说了焊接残余应力的分布、焊接残余应力施工中的控制、焊后消除焊接应力的方法。
关键词:焊接残余应力控制措施消除方法前言随着焊接技术的迅速发展,在短短的几十年中焊接已是工业技术中的重要方法之一。
如建筑钢结构、压力容器、船舶、车辆等中几乎全部用焊接代替了铆接。
部分过去一直用整铸整锻方法生产的大型毛坯也改成了焊接结构,焊接技术不仅大大减化了生产工艺,而且还降低了很多成本。
但是实际焊接中也存在不少问题,如焊接的内应力、焊接结构的变形、焊接结构的脆性断裂、焊接结构的疲劳强度等都直接影响着焊接的质量。
本文就对焊接残余应力进行具体分析。
一、焊接残余应力的分布在厚度不大(δ<15-20mm)的常规焊接结构中,残余应力基本上是双轴向的,厚度方向上的应力很小。
只有的大厚度的焊接结构中,厚度方向的应力才比较大。
焊接应力分别有焊缝方向的纵向应力、垂直焊缝方向的横向应力和厚度方向的应力。
二、焊接残余应力施工中的控制在焊接过程中采用一些简单的工艺措施往往可以调节内应力,降低残余内应力的峰值,避免在大面积内产生较大的拉应力,并使内应力分布更为合理。
这些措施不但可以降低残余应力,而且也可以降低焊接过程中的内应力。
因此有利于消除焊接裂纹。
现在把这些措施分述于后:1、采用合理的焊接顺序和方向尽量使焊缝能自由收缩,先焊收缩量比较大的焊缝。
如带盖板的双工字钢构件,应先焊盖板的对接焊缝,后焊盖板和工字钢之间的角焊缝,使对接焊缝能自由收缩,从而减少内应力。
先焊工作时受力较大的焊缝,如在工地焊接梁的接头时,应先留出一段翼缘角焊缝最后焊接,先焊受力最大的翼缘对接焊缝,然后焊接腹板对接焊缝,最后再焊接翼缘角焊缝。
这样的焊接次序可以使受力较大的翼缘焊缝预先承受压应力,而腹板则为拉应力。
翼缘角焊缝留在最后焊接,则可使腹板有一定的收缩余地,同时也可以在焊接翼缘板对接焊缝时采取反变形措施,防止产生角变形。
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、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。
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。
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。
焊接应力产生原因及去应力方法
焊接应力产生原因及去应力方法摘要:焊接从本质上来说是一种融化和再凝固的工艺过程,因凝固时间不同,导致先后凝固部分相互作用而产生了内应力。
这种内应力再焊接制造过程中往往带来的都是不好的质量结果,所以我们需要分析其产生原因,针对性采取措施减少焊接应力以及消除焊接应力。
关键词:焊接应力;去应力引言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。
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。
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。
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。
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 减少焊接应力的措施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。
消除内应力的热处理方法
消除内应力的热处理方法一、退火处理退火是最常用的热处理方法之一,主要通过加热材料至一定温度,然后缓慢冷却的过程来消除材料内部的应力。
退火处理可以分为全退火和局部退火两种方式。
全退火是将整个材料都加热至适当温度,并保持一段时间,然后缓慢冷却。
全退火可以消除材料中的组织缺陷和应力,提高材料的塑性和韧性。
局部退火是对材料的某一部分进行退火处理。
这种方法通常用于对焊接接头、工件表面等局部区域进行处理,以消除局部区域的应力。
二、淬火处理淬火是一种通过将材料加热至临界温度,然后迅速冷却的方法,以使材料快速达到硬化状态。
淬火处理可以改变材料的组织结构,消除内部应力,并提高材料的硬度和强度。
常见的淬火介质有水、油和气体等。
淬火的过程中,由于材料表面和内部的温度差异,会产生冷却应力,这可能导致材料产生变形和开裂。
因此,在淬火处理后,通常需要进行回火处理,以消除淬火过程中产生的应力。
三、时效处理时效处理是指将材料在一定温度下保持一段时间,以改变材料的组织结构和性能的方法。
时效处理可以消除材料中的残余应力,并使材料具有更好的稳定性和抗变形能力。
时效处理通常应用于高强度合金材料,如铝合金、镍基合金等。
在时效过程中,材料的晶粒和析出物会发生变化,从而改变材料的性能。
四、焊后热处理在焊接过程中,由于局部加热和快速冷却,会导致焊接接头产生应力集中和变形。
为了消除这些应力和变形,常常需要进行焊后热处理。
焊后热处理包括回火处理和退火处理。
回火处理是将焊接接头加热至一定温度并保持一段时间,然后缓慢冷却的过程。
退火处理是将焊接接头整体加热至一定温度,并保持一段时间,然后缓慢冷却。
通过焊后热处理,可以使焊接接头中的应力得到释放,改善焊接接头的组织和性能。
退火处理、淬火处理、时效处理和焊后热处理是常用的消除内应力的热处理方法。
不同的材料和工艺需要选择适合的热处理方法,以达到消除内应力、改善材料性能的目的。
热处理过程中需要严格控制温度和冷却速率,以保证处理效果。
焊接结构件消除内应力退火工艺守则
焊接结构件消除内应力退火工艺守则1 范围1.1 本守则适应于碳素(合金)结构钢制造的电机、电器、机械等产品的焊接结构件的退火。
退火可以降低硬度,便于切削加工,还能使钢的品粒细化,以及消除内应力,并为下一步工序作准备。
1.2 焊接结构件的退火,是因为构件在制造过程中,产生了残余内应力。
将会使在机械加工后,引起变形,从而对产品的加工尺寸和装配带来不利的影响。
在个别情况下的退火,是为了避免焊接后机械强度的降低。
必须经过退火,消除其内应力的有:1.2.1 拼合的和有断面的焊接结构件,以及不对称形状的和尺寸长、刚性小,且受单向机械加工的零件:1.2.2 在大的动负荷条件下工作的焊接件:1.2.3 特殊的与工艺要求的构件。
注:一般的须经过退火的焊接零件,均应在图样上的技术要求中予以说明。
2 设备2.1 320KW方井式电阻炉2.1.1 炉体及相关的辅助设备与工具。
2.1.2 控制系统2.1.3 技术说明书。
2.1.3.1 320KW方井式电阻炉操作说明书。
2.1.3.2 320KW炉温控制系统操作说明书。
2.1.3.3 EH.SERIES中型打点式长图记录报警仪使用操作说明书。
3 准备工作3.1 将准备退火的工件,运至炉旁,并均具有检查合格证,无合格证者,不得入炉退火。
3.2 检查工件的外形尺寸,是否年装炉。
3.3 将退火用的设计资料与工艺文件准备齐。
3.4 对设备进行检查、电气线路、冷却水路、炉内状况、周围环境。
3.5 装炉时,垫平工件用的垫块准备齐全。
4 装炉要求4.1 工件下面应予以垫平或垂直。
4.2 工件离炉底、炉壁及工件之间的距离不得小于100㎜。
4.3 工件不能相互叠放。
4.4 工件应选择热状态变形最小的位置放置,如半环之类的结构件,开口不得向上。
4.5 材厚相差悬殊的结构件,不得混合装炉退火。
5 退火规范5.1 开炉(盖盖)后,慢慢升温,2h内,升温到400℃以下;2h后,以每小时100℃的速度,加热到640℃~660℃,并保持炉内在加热过程中,各区的温度差不大于20℃。
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的方法有很多种,下面将介绍其中的六种方法。
1. 预热方法:通过在焊接前对焊接部位进行适当的加热,能够减少焊接过程中材料的收缩,从而减少产生的应力。
预热的温度和时间应根据材料的种类和焊接条件的要求来确定。
2. 后热处理方法:在焊接完成后,对焊接部位进行再次加热处理。
后热处理可以通过热处理设备或火焰枪进行,可选择退火、正火、淬火等不同的处理方式。
后热处理可以改变焊接接头的组织结构,消除应力,提高焊接接头的机械性能。
3. 振动方法:通过在焊接过程中对焊接部位施加振动,能够有效地消除应力。
振动能够改变焊接接头的结构,使其更加均匀,减少焊接过程中产生的应力。
振动方法适用于各种类型的焊接,如电阻焊、摩擦焊等。
4. 退火方法:将焊接部位加热到一定温度后,保持一段时间,然后缓慢冷却。
退火能够改变材料的组织结构,消除应力,提高材料的抗拉强度和延伸率。
退火方法适用于焊接接头的后处理,可以通过不同的温度和时间来控制其效果。
5. 淬火方法:将焊接部位快速加热到一定温度后,迅速冷却。
淬火能够改善焊接接头的组织结构,提高抗拉强度和硬度,同时减少产生的应力。
淬火方法适用于高强度材料的焊接,如高强度钢、铝合金等。
6. 冷却方法:在焊接过程中,合理控制冷却速度可以减少焊接接头的应力。
快速冷却可以减小热影响区的大小,减少应力的产生。
利用水冷、风冷等方法可以实现快速冷却,但要注意控制冷却速度,避免产生裂纹等质量问题。
综上所述,消除焊接应力的方法包括预热、后热处理、振动、退火、淬火和冷却等六种方法。
根据不同的焊接条件和要求,可以选择适当的方法进行应用,以达到减少应力、提高焊接接头质量的目的。
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。
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。
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。
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。
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。
防止和减小焊接应力的措施有哪几种
防止和减小焊接应力的措施有哪几种?[ 标签:焊接应力,措施]任时光匆匆流回答:2 人气:7 提问时间:2011-01-07 19:22答案利用锤击焊缝区来控制焊接残余应力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。
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。
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。
如何利用高温回火来消除焊接残余应力
如何利用高温回火来消除焊接残余应力?
焊件用来消除焊接残余应力的高温回火分整体和局部两种方式。
⑴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,残余应力就消除得越彻底。
通过整体高温回火可以将80%~90%的残余应力消除掉,这是生产中应用最广泛的一种方法。
各种材料的回火温度,见表8。
含钒低合金钢在600~620℃加回火后,塑性、韧性下降(回火脆性),回火温度宜选550~560℃。
表8 各种材料的回火温度(℃)
碳钢及低中合金钢奥氏体
钢
铝合金镁合金钛合金铌合金铸铁
580~680 850~
1050
250~
300
250~
300
550~
600
1100~
1200
600~
650
回火时间随焊件厚度而定,钢按每毫米壁厚1~2min计算,但不宜低于30min,不必高于3h,因为残余应力消除效率随时迅速降低,过长的处理时间是不必要的。
⑵局部高温回火只对焊缝及其附近的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,但方法设备简单。
常用于比较简单的、拘束度较小的焊接结构,
如长筒形容器、管道接头、长构件的对接头等焊接残余应力的消除。
局部高温回火可采用气体、红外线、间接电阻或工频感应加热等。
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焊接的应力如何消除?
一、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。
2.工艺措施:
(1)采用合理的装配和焊接顺序及方向①钢板拼接焊缝的焊接;②同时存在收缩量大和收缩量小的焊缝时,应先焊收缩量大的焊缝;③对工作时受力较大的焊缝应先焊;④平面交叉焊缝的焊接。
(2)缩小焊接区与结构整体之间的温差(预热法、冷焊法)
(3)加热“减应区”法
(4)降低接头局部的拘束度
(5)锤击焊缝
二、消除焊接残余应力的方法:
1.热处理法热处理法是利用材料在高温下屈服点下降和蠕变现象来达到松驰焊接残余应力的目的,同时热处理还可以改善接头的性能。
(1)整体热处理整体炉内热处理、整体腔内热处理整体加热热处理消除残余应力的效果取决于热处理温度、保温时间、加热和冷却速度、加热方法和加热范围。
保温时间根据板厚确定,一般按每毫米板厚1~2 min计算,但最短不小于30 min,最长不超过3h。
碳钢及中、低合金钢:加热温度为580~680℃;铸铁:加热温度为600~650℃。
(2)局部热处理局部热处理只能降低残余应力峰值,不能完全消除残余应力。
加热方法有电阻炉加热、火焰加热、感应加热、远红外加热等,消除应力效果与加热区的范围、温度分布有关。
2.加载法加载法就是通过不同方式在构件上施加一定的拉伸应力,使焊缝及其附近产生拉伸塑性变形,与焊接时在焊缝及其附近所产生的压缩塑性变形相互抵消一部分,达到松驰应力的目的。
(1)机械拉伸法(2)温差拉伸法(3)振动法。