採取哪些工藝措施可以實現焊接
⑴ 防止和減小焊接結構變形的工藝措施主要有哪些
工藝措施是指在焊接構件生產製造過程中所採用的一系列措施,將其分為焊前預防措施、焊接過程中的控制措施和焊後矯正措施。
1 焊前預防措施
焊前預防主要包括預防變形、預拉伸法和剛性固定組裝法。
預變性法或稱反變形法是根據預測的焊接變形大小和方向,在待焊工件裝配時造成與焊接殘余變形大小相當、方向相反的預變形量(反變形量),焊後焊接殘余變形抵消了預變形量,使構件恢復到設計要求的幾何形狀和尺寸。
預拉伸法多用於薄板平面構件,焊接時在薄板有預張力或有預先熱膨脹量的情況下進行的。焊後,去除預拉伸或加熱,薄板恢復初始狀態,可有效地降低焊接殘余應力,控制焊接變形。預熱的作用在於減小溫度梯度,不同的預熱溫度在降低殘余應力的作用方面有一定的差別,預熱溫度在300℃~400℃時,在鋼中殘余應力水平降低了30%~50%,當預熱溫度為200℃時,殘余應力水平降低了10%~20%。
剛性固定組裝法是採用夾具或剛性胎具將被焊構件盡可能地固定,可有效地控制待焊構件的角變形與彎曲變形等。
2 焊接過程式控制制措施
焊接過程式控制制主要方法有採用合理的焊接方法和焊接規范參數,選擇合理的焊接順序以及採用隨焊兩側加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等措施。選擇線能量較低的焊接方法以及合理地控制焊接規范參數可以有效地防止焊接變形。採用隨焊兩側加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等措施可以降低殘余應力和減小焊接變形。採用隨焊兩側加熱,橫向應變、縱向應變和最大剪切應變的分布更加均勻,變化更加平緩,起到減小焊接殘余應力和變形的作用。隨焊碾壓法由於設備復雜、使用不便等原因,在生產應用中受到一定的限制,但該方法在提高焊接變形等方面具有理想的效果。隨焊激冷法能夠顯著地降低殘余應力和減少焊接變形。
焊接順序對焊接殘余應力和變形的產生影響較大,在採用不同的焊接順序時,可以改變殘余應力的分布規律,但對殘余應力整體幅值的降低作用不大,同時該方法對於控制焊接變形有較大的作用,尤其在多道焊中,作用更加明顯。
3 焊後矯正措施
當構件焊接後,只能通過矯正措施來減小或消除已發生的殘余變形。焊後矯正措施主要分為加熱矯正法和機械矯正法。加熱矯正法又分為整體加熱和局部加熱。
整體熱矯正是指將整體構件加熱至鍛造溫度以上再進行矯正的方法,可用以消除較大的形狀偏差。但是焊後整體加熱容易引起冶金方面的副作用,限制了該方法的進一步推廣及應用。
局部熱矯正多採用火焰對焊接構件局部加熱,在高溫處,材料的熱膨脹受到構件本身剛性制約,產生局部壓縮塑性變形,冷卻後收縮,抵消了焊後部位的伸長變形,達到矯正目的,火焰加熱法採用一般的氣焊焊炬,不需要專門的設備,方法簡便靈活,因此在生產上廣為應用。
此外,還有利用機械力或沖擊能等進行焊接變形矯正,包括靜力加壓矯直法、焊縫滾壓法、錘擊法等。
⑵ 說明焊接的定義,焊接的物理本質是什麼採取哪些工藝措施可以實現焊接
通過加壓或加熱,或兩者並用、使兩個或兩個以上的工件達到原子結合加工工藝方法、純手打望採納
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⑶ 減少焊接變形的有效措施有哪些
你好,預防焊接變形的裝配工藝措施一般包括如下一些方面:
1、通過裝配順序的調回整和優化,優化焊答接順序,控制焊接變形。
2、採用零件自身裝配形成的剛度或整體剛性來保證控制焊接變形。
3、採用焊接熱輸入低的焊接方法進行焊接。
注意:有的時候,幾種工藝措施會同時使用的。
⑷ 球墨鑄鐵焊接性特點是什麼焊接過程中應採用什麼樣的工藝措施
球墨鑄鐵的焊接特點是焊接後的使用強度要高,焊接過程中熱影響過大容易產生裂紋,焊接版過程中權如果有熱焊條件可以採用熱條件焊接,常規的會選用J506或308的鑄鐵焊條焊接,適合非重要鑄鐵設備的焊接民用件,如果是重要的鑄鐵設備則建議用冷焊工藝,很多現場不方便用熱焊條件焊接的時候使用,焊接材料可以選用高抗裂性能的WEWELDING777特種鑄鐵焊條。
WEWELDING777使用工藝提示
1、焊前有必要做適當的表面清理,焊接接頭最好斜切成一個U形的凹槽。2、裂紋兩端處打止裂孔,以防止焊接過程中裂紋的擴大。3、修復角度不好時,可以選用WEWELDING100電焊條冷開槽形成有效的U型或者V型坡口。4、盡量小電流進行焊接,中等弧長,向焊接方向微微傾斜。5、建議焊道採用短而細的焊珠和窄的橫向擺動的焊炬,在停止弧焊之前,填滿焊口,通常不需進行熱處理,允許零件緩慢冷卻。
⑸ 採用哪些焊接工藝措施可以改善焊縫性能
你好,改善焊縫性復能的方法制比較多,有時候會組合同時使用,一般如下:
1、選擇合適的焊接工藝
2、選擇合適的焊接參數
3、選擇合適的焊接熱輸入
4、選擇合適的焊接操作方法
5、正確選擇焊接材料
6、正確選擇焊後熱處理
7、控制熔合比
⑹ 確保厚板焊接質量的常見措施和辦法有哪些
1 厚板焊接工藝
由於材料為低合金結構鋼,含有少量的合金元素,淬硬傾向大,焊接性差,焊縫中極易出現裂紋,因此厚板焊接是本工程的一大難題,為防止焊接缺陷的產生,除遵循上述「焊接通則」要求外,特製定如下工藝措施:
(1)焊接材料
①選擇強度、塑性、韌性相同的焊接材料,並且焊前要進行工藝評定試驗,合格後方可正式焊接,焊接材料選擇低氫型焊接材料。
②CO2氣體保護焊:選用葯芯焊絲E71T-1或ER50-6。
CO2氣體:CO2含量(V/V)不得低於99.9%,水蒸氣與乙醇總含量(m/m)不得高於0.005%,並不得檢出液態水。
③手工電弧焊時:選用焊條為E50型, 焊接材料烘乾溫度如下所示:
(2)焊前預熱
①為減少內應力,防止裂紋,改善焊縫性能,母材焊接前必須預熱。
②預熱最低溫度:
③T型接頭應比對接接頭的預熱溫度高25-50℃。
④操作地點環境溫度低於常溫時(高於0℃)應提高預熱溫度為15-25℃。
⑤預熱方法
採用電加熱和火焰加熱兩種方式,火焰加熱僅用於個別部位且電加熱不宜施工之處,並應注意均勻加熱。電加熱預熱溫度由熱電儀自動控制,火焰加熱用測溫筆在離焊縫中心75mm的地方測溫,測溫點應選取加熱區的背面。
(3)工藝參數選擇
為提高過熱區的塑性、韌性,採取小線能量進行焊接。根據焊接工藝評定結果,選用科學合理的焊接工藝參數。
(4)焊接過程採取的措施
①由於後層對前層有消氫作用,並能改善前層焊縫和熱影響區的組織,採用多層多道焊,每一焊道完工後應將焊渣清除干凈並仔細檢查和清除缺陷後再進行下一層的焊接。
②每層焊縫始終端應相互錯開50mm左右。
③層間溫度必須保持與預熱溫度一致。
④每道焊縫一次施焊中途不可中斷。
⑤焊接過程中採用邊振邊焊技術或錘擊消除焊接應力。
在邊焊邊振過程中,可以延遲焊縫組織結晶,使焊縫中的H等有害雜質有更充足的時間逸出,從而降低焊縫金屬含氫量及雜質偏析,減少裂紋及層狀撕裂趨向;可使焊縫晶粒更加細化,提高焊接接頭塑性和韌性,從而大大提高焊接接頭的機械性能;焊縫金屬在振動狀態下結晶,可降低焊接應力,提高焊縫抗層狀撕裂及抗疲勞能力。
⑥焊接過程要注意每道焊縫的寬深比大於1.1。
(5)採取合理的焊接順序及坡口形式可降低焊縫內應力:
厚板接料盡量採取對稱的X型坡口,並且對稱焊接。
(6)後熱:
後熱不僅有利於氫的逸出,可在一定程度上降低殘余應力,適當改善焊縫的組織,降低淬硬性,因此焊後立即將焊縫加熱至200-250℃,並且保溫時間不得小於1小時。
(7)外觀質量控制:
焊縫加強高及過渡角的圓滑過渡可適當提高接頭的疲勞強度,因此:
①對焊縫內部質量在焊後24小時按規定進行無損檢測。
②對焊縫的外表面要進行磁粉探傷。
對焊縫外觀進行打磨處理,不得出現加強高過高、焊縫咬邊等缺陷。
(8)厚板焊接防止層狀撕裂的措施
板厚方向承受焊接拉應力的板材端頭伸出接頭焊縫區;
工藝措施:
採用氣體保護焊施焊,並匹配葯芯焊絲。
消氫處理:
消氫處理的加熱溫度應為200-250℃,保溫時間應依據工件板厚按每25mm板厚不小於0.5h、且總保溫時間不得小於1h確定。達到保溫時間後應緩冷至常溫。
消氫處理的加熱和保溫方法按上述方法中規定執行。
採用邊振動邊焊接工藝:
在邊焊邊振過程中,可以延遲焊縫組織結晶,使焊縫中的H等有害雜質有更充足的時間逸出,從而降低焊縫金屬焊量及雜質偏析,減少裂紋及層狀撕裂趨向;可使焊縫晶粒更加細化,提高焊接接頭塑性和韌性,從而大大提高焊接接頭的機械性能;焊縫金屬在振動狀態下結晶,可降低焊接應力,提高焊縫抗層狀撕裂及抗疲勞能力。
2 厚板焊接t8/5值及焊接規范控制
(1)厚板焊接存在的一個重要問題是焊接過程中,焊縫熱影響區由於冷卻速度較快,在結晶過程中最容易形成粗晶粒馬氏體組織,從而使焊接時鋼材變脆,產生冷裂紋的傾向增大。因此在厚板焊接過程中,一定要嚴格控制t8/5。即控制焊縫熱影響區尤其是焊縫熔合線處,從800℃冷卻到500℃的時間,即t8/5值。
(2)t8/5過於短暫時,焊縫熔合線處硬度過高,易出現淬硬裂紋;t8/5過長,則熔合線處的臨界轉變溫度會升高,降低沖擊韌性值,對低合金鋼,材質的組織發生變化。出現這兩種情況,皆直接影向焊接結頭的質量。
(3)對於手工電弧焊,焊接速度的控制:在工藝上規定不同直徑的焊條所焊接的長度,規定焊工按此執行,從而確保焊接速度,其它控制採用電焊機控制,從而達到控制焊接線能量的輸入,達到控制厚板焊接質量之目的。
3 厚板加熱方法
厚板焊接預熱,是工藝上必須採取的工藝措施,對於本工程鋼結構焊接施工採用電加熱板預加熱的方法。加熱時應力求均勻,預熱范圍為坡口兩側至少2t,且不小於100mm
寬,測溫點應在離電弧經過前的焊接點各方向不小於75mm處;預熱溫度宜在焊件反面測量。
經研究表明產生氫致裂紋要以下四項基本先決條件:
(1)敏感的微觀組織(硬度是敏感度的一個粗略的指標)
(2)適當的擴散氫含量
(3)合適的拘束度
(4)適宜的溫度
其中一項或幾項是處於支配地位的,但這四項條件都必須具備才會產生氫致裂紋。防止氫致裂紋的實用方法就是預熱,就是設法控制這些因素中的一項或幾項。
一般來說有兩種不同的方法來預估預熱溫度。根據大量的裂紋試驗,提出一種基於熱影響區臨界值,就可消除氫致裂紋的危險。被認可的臨界硬度可能是氫含量的函數。另一種預估預熱溫度的方法是基於控制氫。為弄清低溫時的冷卻速度即300℃~100℃之間的冷卻速度的作用,已經通過高約束度下坡口焊縫試驗確立了臨界冷卻速度,化學成份以及氫含量之間的關系。
通過上述的理論分析,經實踐試驗證明對於板厚不小於36mm的鋼板預熱溫度達到120℃即可,對於t=60~70mm的鋼板預熱溫度需達到150℃。
4 層間溫度控制
(1)厚板為防止出現裂紋採取加熱預熱後,在焊接過程中應注意的一個重要問題,就是焊縫層間溫度控制措施。如果層間溫度不控制,焊縫區域會出現多次熱應變,造成的殘余應力對焊縫質量不利,因此在焊接過程中,層間溫度必須嚴格控制。
(2)層間溫度一般控制在200℃~250℃之間。為了保持該溫度,厚板在焊接時,要求一次焊接連續作業完成。
(3)當構件較長(L>10米)時,在焊接過程中,厚板冷卻速度較快,因此在焊接過程中一直保持預加熱溫度,防止焊接後的急速冷卻造成的層間溫度的下降,焊接時還可採取焊後立即蓋上保溫板,防止焊接區域溫度過快冷卻。
⑺ 焊接時低合金鋼出現焊接問題應採取哪些措施,焊接方法,焊接工藝參數、焊接材料有哪些,是怎麼焊前預熱的
一、焊接時低合金鋼出現焊接問題
強度級別較低的低合金高強鋼,如300~400MPa級,由於鋼中合金元素含量較少,其焊接性良好,接近於低碳鋼。隨著鋼中合金元素的增加,強度級別提高,鋼的焊接性也逐漸變差,出現的主要問題是:
1、熱影響區的淬硬傾向 含碳時較少、強度級別較低的鋼種,如09Mn2、09Mn2Si、09MnV鋼等,淬硬傾向很小。隨著強度級別的提高,淬硬傾向也開始加大,如16Mn、15MnV鋼焊接時,快速度冷卻會導致在熱影響區出現馬氏體組織。
2、冷裂紋 低合金高強鋼焊接時,熱影響區的冷裂紋傾向加大,並且這種冷裂紋往往具有延遲的性質,危害性很大。例如,材料為18MnMoNb鋼壁厚 115mm 的一大型容器,由於預熱溫度不夠,焊後在熱影響區形成大量冷裂紋。
低合金高強鋼的定位焊縫很容易開裂,其原因是由於焊縫尺寸小、長度短、冷卻速度快,這種開裂屬於冷裂紋性質。
3、熱裂紋 一般情況下,強度等級為294~392MPa的熱軋、正火鋼,熱裂傾向較小,但在厚壁壓力容器的高稀釋率焊道(如根部焊道或靠近坡口邊緣的多層埋弧焊焊道)中也會出現熱裂紋。電渣焊時,若母材的含碳量偏高並含鎳時,電渣焊縫中可能會出現呈八字形分布的熱裂紋。
強度等級為800~1176MPa的中碳調質鋼(如30CrMnSiA鋼),焊接時熱裂的敏感性較大。
4、粗晶區脆化 熱影響區中被加熱至 1100℃ 以上的粗晶區,當焊接線能量過大時,粗晶區的晶粒將迅速長大或出現魏氏組織而使韌性下降,出現脆化段。
13 試述低合金高強鋼焊接時的主要工藝措施。
⑴預熱 預熱是防止裂紋的有效措施,並且還有助於改善接頭性能。但預熱會惡化勞動條件,使生產工藝復雜化,過高的預熱溫度還會降低接頭韌性。因此,焊前是否需要預熱以及預熱溫度的確定應根據鋼材的成分(碳當量)、板厚、結構形狀、剛度大小以及環境溫度等決定。
⑵焊接線能量的選擇 含碳低的熱軋鋼(09Mn2、09MnNb鋼等)以及含碳量偏下限的16Mn鋼焊接時,因為這些鋼的冷裂淬硬、脆化等傾向小,所以對焊接線能量沒有嚴格的限制。焊接含碳量偏高的16Mn鋼時,為降低淬硬傾向,焊接線能量應偏大一點。對於含V、Nb、Ti的鋼種,為降低熱影響區粗晶脆化所造成的不利影響,應選擇較小的焊接線能量。如15MnVN鋼的焊接線能量應控制在40~45kJ/cm以下。
對於碳及合金元素含量較高而屈服點為490MPa的正火鋼(如18MnMoNb鋼等),因淬硬傾向大,應選擇較大的焊接線能量,但當採用焊前預熱時,為了避免過熱傾向,可以適當地減少線能量。
⑶後熱及焊後熱處理 後熱是指焊接結束或焊完一條焊縫後,將焊件立即加熱至150~250℃范圍內,並保溫一段時間,使接頭中的氫擴散逸出,防止延遲裂紋產生。
對於厚壁容器、高剛性的焊接結構以及一些在低溫、耐蝕條件下工作的構件,焊後應及時進行消除應力的高溫回火,其目的是消除焊接殘余應力,改善組織。
焊後立即進行高溫回火的焊件,無需再進行後熱處理。
二、16Mn鋼的焊接工藝
16Mn鋼屬於碳錳鋼,碳當量為0.345%~0.491%,屈服點等於343MPa(強度級別屬於343MPa級)。16Mn鋼的合金含量較少,焊接性良好,焊前一般不必預熱。但由於16Mn鋼的淬硬傾向比低碳鋼稍大,所以在低溫下(如冬季露天作業)或在大剛性、大厚度結構上焊接時,為防止出現冷裂紋,需採取預熱措施。不同板厚及不同環境溫度下16Mn鋼的預熱溫度,見表8。
16Mn鋼手弧焊時應選用E50型焊條,如鹼性焊條E5015、E5016,對於不重要的結構,也可選用酸性焊條E5003、E5001。對厚度小、坡口窄的焊件,可選用E4315、E4316焊條。
焊接16Mn鋼的預熱溫度
焊件厚度 (mm) 不同氣溫下的預熱溫度計(℃)
16以上 不低於- 10℃ 不預熱,- 10℃ 以下預熱100~150℃
16~24 不低於- 5℃ 不預熱,- 5℃ 以下預熱100~150℃
25~40 不低於 0℃ 不預熱, 0℃ 以下預熱100~150℃
40以上 均預熱100~150℃
16Mn鋼埋弧焊時H08MnA焊絲配合焊劑HJ431(開I形坡口對接)或H10Mn2焊絲配合焊劑HJ431(中板開坡口對接),當需焊接厚板深坡口焊縫時,應選用H08MnMoA焊絲配合焊劑HJ431。
16Mn鋼是目前我國應用最廣的低合金鋼,用於製造焊接結構的16Mn鋼均為16MnR和16Mng鋼。
三、18MnMoNb鋼的焊接工藝
18MnMoNb鋼的屈服點等於490MPa(屬於490MPa級鋼),由於碳及合金鋼元素的含量都較高,所以淬火硬傾向及冷裂傾向均比16Mn鋼大。焊接工藝要點:
1)除電渣焊外,焊前對焊件應採取預熱措施,預熱溫度控制在150~ 180℃ 。對於剛度較大的接頭,預熱溫度應提高至180~ 230℃ 。焊後或中斷焊接時,應立即進行250~ 350℃ 的後熱處理。
2)為保證接頭性能和質量,應適當控制焊接線能量,如手弧焊時,焊接線能量應控制在24kJ/cm以下;埋弧焊時,焊接線能量應控制在35kJ/cm以下。但焊接線能量不能過小,否則焊接接頭易出現淬硬組織和降低韌性。同時,層間溫度應控制在預熱溫度和 300℃ 之間。
4)焊後應進行熱處理。電渣焊接頭熱處理的方式是900~ 980℃ 正火加630~ 670℃ 回火。手弧焊及埋弧焊接頭進行消除焊接殘余應力的高溫回火處理,回火溫度比一般鋼材回火溫度低 30℃ 左右。
18MnMoNb鋼手弧焊時應選用E60型焊條,如鹼性焊條E6015、E6016,
18MnMoNb鋼埋弧焊時H08Mn2MoA焊絲配合焊劑HJ431。
以上是兩種典型的低合金鋼的焊接方法,焊接工藝參數、焊接材料選擇的焊接要點望閱讀後能得到一些啟發,以後在焊接低合金鋼是能派上用處。希望你能早日掌握此技術,祝你成功。
⑻ 控制焊接變形的工藝措施有哪些
你好,控制焊接變形的工藝可以按如下進行:
1、進行層間錘擊
2、預熱拉伸補償焊縫收縮
3、合理選擇裝配程序
4、進行剛性固定並進行熱處理
上述措施一般是可以綜合使用的。
望採納,謝謝。
⑼ 減少焊接殘余應力的措施有哪些
1、設計要合理:減少焊縫數量,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、焊件在焊接過程中,熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限(Yield strength),以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。
4、焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。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。
5、焊接殘余應力會導致焊接變形翹曲,後期的焊接開裂,應力腐蝕問題,極大影響焊接件的使用壽命,降低可靠性。
⑽ 中碳鋼焊接的主要特點是什麼採取的工藝措施是什麼
(一)中碳鋼一般是指含碳量在0.25~0.60%左右的碳鋼,其焊接特點及採取的工藝措施 如下:
母材近縫區容易產生低塑性的淬硬組織。含碳量越高,板壁厚,這種淬硬傾向也越大。焊件剛度較大,冷卻速度較快和焊條選用不當時,容易產生冷裂紋。
由於母材熔化到第一層焊縫金屬中的比例為30%左右,所以焊縫的含碳量較高,其結果是焊縫金屬容易產生熱裂紋和冷裂紋。
(二)焊接中碳鋼採取的措施:
盡可能選用鹼性低氫型焊條。這類焊條的抗冷裂及抗熱裂能力較高。個別情況下,通過嚴格控制預熱溫度和盡量減少母材熔深即減少焊縫中的含碳量等工藝措施,採用鈦鐵鈣型焊條也可能得到滿意效果。
當焊接接頭的強度不要求和母材相等時,應選用強度低的鹼性低氫焊條,如J426、H427。這類焊條焊接的焊縫塑性好、產生冷裂及熱裂的危險性更小。
在特殊情況下,可採用鉻鎳不銹鋼焊條焊接或補焊中碳鋼。其特點是在焊前不預熱的情況下,也不容易產生近縫區冷裂紋。用於焊接中碳鋼的鉻鎳不銹鋼焊條有A302,A307、A402、A407等。採用這類焊條焊接時,電流要小,焊接層數要多,操作時母材熔深要淺。但成本高,一般不宜採用。
預熱是焊接和補焊中碳鋼的主要工藝措施,尤其是焊件的厚度、剛度較大時,預熱有利於減低熱影響區最高硬度,防止產生冷裂紋,並能改善接頭的塑性。例如35號鋼和45號鋼(包括鑄鋼)預熱溫度可選用150~250℃。含碳量再高或者因厚度和剛度很大,裂紋傾向大時,可將預熱溫度提高到250~400℃。局部預熱的加熱范圍為焊口兩側
150~200mm左右。