減小焊接應力引起的變形措施有哪些
① 防止和減小焊接應力的措施有哪幾種
防止和減少焊接結構應力的方法
1、選擇合理的裝焊接順序
(1)盡可能考慮恢復能自由收縮
1)對大型焊接結構,焊接應從中間向四周進行焊接,只有這樣才能使恢復由中間向外依次收縮,減少焊接應力。
2)帶肋板的工字鋼,若先焊蓋板與腹板再焊肋板和腹板的恢復,因角恢復的橫向收縮會在蓋板與腹板間造成很大的應力,若按順序從中間逐格、並兩邊對稱焊接使焊件能自由收縮,焊接應力就會大大減少。
(2)、收縮量最大的恢復應先焊
1)先焊的恢復受阻小,故焊後有一定的變形但應力較小。
2)收縮量大的焊縫,容易產生較大的焊接應力。因此焊件上收縮量最大的焊縫先焊可減少焊接應力。若焊件上即有對接焊縫又有角焊縫,應盡量先焊對接焊縫因為對接焊縫的收縮量比較焊縫大。
(3)平面交叉時應先焊橫向焊縫
1)在焊縫交叉點會產生較大的焊接應力,若設計不可避免就應採用合理的焊接順序。
2)T形焊縫和十字焊縫的合理順序應確保橫向焊縫先焊讓其自由收縮以減少焊接應力,
注意:起弧點和收弧點應避免在焊縫的交叉點上。
2、選擇合理的焊接參數
焊接時,應按焊件的具體情況盡可能採用小直徑焊條(焊絲)與較小的熱輸入,以減少焊件受熱范圍,從而減少焊接應力。
3、預熱法
(1)焊前對焊件的全部(或局部)進行加熱,一般為150~350℃,其目的是減少焊接區域整體焊件的溫差。溫差越小,越能使焊縫區與結構整體均勻冷卻,從而減少內應力。
(2)對淬硬傾向較大的材料或修補剛性較大的焊件常用此法。預熱溫度視金屬材料的物理性能、結構剛性、散熱條件等具體情況而有所差異。
4、加熱「減應區」法
選擇焊件的適當部位進行加熱使之伸長。加熱後再施焊,可使原來剛性大的焊件黃金原來大為減小。它可使焊件焊接區上阻礙接頭自由收縮的部位之間溫差大為減小,並可均勻冷卻與收縮,進行焊接應力。
5、錘擊法
(1)焊縫金屬因在冷卻收縮時受阻而產生拉伸應力,若在焊後冷卻過程中用手錘或風動錘敲擊焊縫金屬,促使焊縫金屬產生塑性變形,可抵消一定的焊縫收縮量,起到減小焊接應力的作用。
(2)實踐證明:敲擊第一層焊縫金屬能使內應力幾乎全部消除。為防止產生裂紋,應在焊縫塑性較好的熱態時進行錘擊;但蓋面焊縫不宜錘擊,因有損焊縫外觀。
② 焊接變形和應力產生的原因和預防措施有哪些
焊接變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形等。焊接過程中,對焊件進行不均勻加熱和冷卻,是產生焊接應力和變形的根本原因。減少焊接應力與變形的工藝措施主要有:
一、預留收縮變形量 根據理論計算和實踐經驗,在焊件備料及加工時預先考慮收縮餘量,以便焊後工件達到所要求的形狀、尺寸。
二、反變形法 根據理論計算和實踐經驗,預先估計結構焊接變形的方向和大小,然後在焊接裝配時給予一個方向相反、大小相等的預置變形,以抵消焊後產生的變形。
三、剛性固定法 焊接時將焊件加以剛性固定,焊後待焊件冷卻到室溫後再去掉剛性固定,可有效防止角變形和波浪變形。此方法會增大焊接應力,只適用於塑性較好的低碳鋼結構。
四、選擇合理的焊接順序 盡量使焊縫自由收縮。焊接焊縫較多的結構件時,應先焊錯開的短焊縫,再焊直通長焊縫,以防在焊縫交接處產生裂紋。如果焊縫較長,可採用逐步退焊法和跳焊法,使溫度分布較均勻,從而減少了焊接應力和變形。
五、錘擊焊縫法 在焊縫的冷卻過程中,用圓頭小錘均勻迅速地錘擊焊縫,使金屬產生塑性延伸變形,抵消一部分焊接收縮變形,從而減小焊接應力和變形 。
六、加熱「減應區」法 焊接前,在焊接部位附近區域(稱為減應區)進行加熱使之伸長,焊後冷卻時,加熱區與焊縫一起收縮,可有效減小焊接應力和變形。
七、焊前預熱和焊後緩冷 預熱的目的是減少焊縫區與焊件其他部分的溫差,降低焊縫區的冷卻速度,使焊件能較均勻地冷卻下來,從而減少焊接應力與變形。
③ 焊接應力及變形產生的原因是什麼減少和防止焊接應力及變形的常用方法是什麼
焊接應力,是焊接構件由於焊接而產生的應力。焊接過程中焊件中產生的內應力回和焊接熱過程引起答的焊件的形狀和尺寸變化。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產生焊接應力和變形的根本原因。當焊接引起的不均勻溫度場尚未消失時,焊件中的這種應力和變形稱為瞬態焊接應力和變形;焊接溫度場消失後的應力和變形稱為殘余焊接應力和變形。在沒有外力作用的條件下,焊接應力在焊件內部是平衡的。焊接應力和變形在一定條件下會影響焊件的功能和外觀,因此是設計和製造中必須考慮的問題。
鋼構件在未受荷載前,由於施焊電弧高溫引起的變形為焊接變形。包括縮短、角度改變、彎曲變形等。
減小變形的主要方法有,(1)選擇合理的焊接順序;(2)盡可能用對稱焊縫(如工字形截面);(3)採用反變形法 焊接過程中控制變形的主要措施: 1、採用反變形 2、採用小錘錘擊中間焊道 3、採用合理的焊接順序 4、利用工卡具剛性固定 5、分析回彈常數。
抄的
④ 採取什麼措施使焊接應力和焊接變形控制到最小或消除!!!
接時局部不均勻的熱輸入是產生焊接應力與變形的決定因素。而熱輸入是通過材料因素、製造因素和結構因素所構成的內拘束度和外拘束度而影響熱源周圍的金屬運動,最終形成焊接應力的變形。材料因素主要為材料特性、熱物理常數及力學性能(熱膨脹系數α=f(t),彈性模量E=f(T),屈服強度σs= f(T),σs(T)=0的溫度,Tk或稱「力學熔化溫度」以及相變等),在焊接溫度場中,這些特性呈現出決定熱源周圍金屬運動的內拘束度。製造因素(工藝措施、夾持狀態)和結構因素(構件形狀、厚度及剛性等)則更多地影響著熱源金屬的外拘束度。隨焊接熱過程二變化的內應力場和構件變形,稱為焊接瞬態應力與變化。而焊後,在室溫條件下殘留於構件中的內應力場和宏觀變化,稱為焊接殘余應力與焊接殘余變形。由於焊接應力和變形問題的復雜性,在工程實踐中往往採用試驗測試與理論分析和數值計算相結合的方法來掌握其規律,以期能達到預測控制和調整焊接應力與變形的目的。 (2)工藝措施及剖析 根據多年的實際經驗和理論分析結果,不管哪種形式的底板,在焊接工藝上採取的工藝措施大致相同,其主要措施有: ① 先焊短焊縫後焊長焊縫,採取分段退焊,由內向外依次進行。 ② 中心板和內環板之間的焊縫,可由數名焊工均布對稱施焊,並可同時進行。 ③ 內環板與外環板的搭接焊縫暫時不焊,留待底層壁板與內環板角焊縫施焊完畢後在進行焊接。 其防焊接應力與變形的主要原理要點是: ① 焊接後自由收縮 ② 減少焊接區與整體結構之間的溫差③ 使焊接應力盡量減少並均勻布置
⑤ 防止和減小焊接應力的措施有哪些簡述其原理
1,設計復要合理:減少焊縫制數量,減少焊縫尺寸,選擇合理的坡口,合理安排焊縫位置.
2,工藝措施:反變形,剛性固定法,合理的焊接方法和工藝參數,合理的裝配和焊接順序.
3,焊後熱處理,振動時效處理,自然時效處理.
4,焊接時焊工敲擊焊縫,保持層間溫度等等.具體要看你的工件什麼結構和材質.
⑥ 降低焊接應力的主要方法有哪些
一、控制焊接應力的措施
焊接以後留下一定的殘余應力是不可避免的,但是可以通過恰當的工藝措施給予一定程度的控制和調節,使應力值盡可能減小,分布盡可能合理。
焊接應力是由於焊後收縮受到制約造成的,制約越嚴重,內應力也就越大。因此,控制內應力的方法雖有多種,但基本原則只有一個,就是緩和對焊縫收縮的制約。通常採用的工藝措施有以下幾種。
1.採用合理的焊接次序
所謂合理的焊接次序,主要是應該盡量使焊縫能比較自由地收縮,特別是那些收縮比較大、殘余應力比較大的焊縫。
2.預熱法
焊接溫差越大,殘余應力越大,同時從組織轉變來說,冷卻速度越快組織應力也越大。預熱可以達到減小溫差和減慢冷卻速度的目的,從而減小焊接應力。
焊件是否需要預熱,主要是從鋼材的化學成分、厚度和結構剛度等方面來考慮,而預熱溫度的選擇則主要是根據鋼材的化學成分來確定。
一般來說,鋼材含合金元素越多,越容易形成淬硬組織;而合金元素含量越多的鋼材,就越需要預熱,同時預熱溫度也偏高。
鋼板越厚越要求預熱。因為鋼板越厚散熱越快,冷卻越快,就越需要通過預熱來減慢冷卻速度。所以對一些含合金元素較低的鋼種不需要預熱,但鋼材若具有一定厚度時就要增加一道預熱工序。剛度越大的結構,越需要預熱。因為結構的剛度越大,焊縫收縮所受到的制約也越大,應力就越大,所以需要通過預熱來降低焊接應力。
3.同步收縮法
焊縫(確切地說是有效區段)的收縮因受到旁邊冷金屬的牽制而形成拉應力,也就是說,有效區段旁邊的較冷的金屬不允許它收縮,從而形成較大的應力。如果採取適當的工藝措施,允許它或者部分地允許它收縮,就可以免除或者部分地免除殘余焊接應力。同步收縮法就是基於這個原理所採取的工藝措施。
二、消除焊接應力的方法
消除焊接應力的方法主要有熱處理法、機械法和振動法等。
1.熱處理法
熱處理法主要是指焊後進行退火處理。焊件是否需要熱處理,主要應考慮鋼板的化學成分、厚度、結構剛性和使用條件等方面。消除應力退火分整體退火和局部退火,目前轉向架焊接生產中常採用的就是整體退火法。
但值得注意的是,退火法是無法消除焊接變形的,若退火不當還會增加工件的變形,因為溫度越高材料越容易變形,所以要採取預防措施,如放置平穩和增加墊塊等。
2.機械法
機械法中的一種常見形式是「錘擊法」,是使有效區產生塑性變形的機械消除應力的方法,就是用小錘或裝有圓頭的風槍對焊縫進行錘擊。風槍應垂直於焊縫,同時風力不要過大。
機械消除應力法還有另一種形式,就是對焊接結構實行有控制的過載,也就是使構件承受比正常工作狀態下大的載荷,使構件產生局部的屈服,以降低焊接應力。施加的過載量越大,效果也就越好,如過載使整體達到屈服,殘余應力也就全部消除。對於那些不能採用熱處理方法來消除應力的工件,過載法是比較好的一種方法。
3.振動法
振動法是通過低頻振動來消除應力的方法。振動法不僅會降低材料的屈服極限、抗拉強度,還具有設備簡單、能量消耗少、操作方便、需要時間短、不破壞工件表面狀況以及不產生公害等優點,但目前國內機車行業較少採用此法。
⑦ 可以減小焊接殘余應力和焊接殘余變形的設計措施有哪些
採用熱處理振動時效豪克能焊接應力消除都能減小焊接應力,防止焊接變形的
⑧ 焊接變形分類有哪幾種減少焊接應力與變形應採取哪些措施
焊接變形的類型有:①縱向或橫向變形;②彎曲變形;③角變形;④波浪變形;⑤扭曲變形。專其中,裝配質量不好以及焊接次屬第和方向不當等,容易產生扭曲變形;薄板焊接容易產生波浪變形。 影響焊接變形的主要要素: (1)焊縫在構造中的位置。假如位置不對稱,常常是彎曲變形的主要緣由。 (2)焊接構造的剛性。剛性主要取決於構造的截面外形及其尺寸的大小。焊接構造剛性越大,就越不易變形。 (3)焊接構造的裝配及焊接次第。 (4)焊接資料的線收縮系數越大,焊後變形越大。
⑨ 焊接變形分類有哪幾種減少焊接應力與變形應採取哪些措施
焊接的變形分類抄有:襲
1、縱向縮短和橫向縮短;
2、角變形;
3、彎曲變形;
4、波浪變形;
5、扭曲變形。
減少焊接應力與變形可採用下列方法:
(1)、反變形法;
(2)、合理的裝配焊接順序;
(3)、剛性固定法;
(4)、散熱法;
(5、)錘擊焊縫法;
(6)、預熱和緩冷法。