如何消除焊接變形
⑴ 如何防止焊接變形
焊接抄變形的產生多數是由襲於焊接產生的熱量不對稱,導致的膨脹不一而發生的。
防止焊接變形的方法措施一般如下:
1、採用反變形法
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。
(1)如何消除焊接變形擴展閱讀:
焊接變形的矯正:
1、機械矯正法
採用壓力機、矯正機或手工捶擊等機械方法產生新的塑性變形, 以使原開縮短的部分得以延伸, 達到矯正變形的目的。其中多輥平板機適用於薄板拼焊件的矯正。利用窄輪碾壓焊縫及其兩側使之延伸來消除變形, 用於焊縫比較規范的薄殼結構。機械矯正法對塑性差的高強鋼應慎用。
2、火焰矯正法
利用火焰加熱時產生的局部壓縮塑性變形, 使較長的金屬在冷卻後縮短來消除變形。本法簡單, 機動靈活, 適用面廣。在使用時應控制溫度和加熱位置。對低碳鋼和普通低合金鋼常採用600~800℃的加熱溫度。由於需再次加熱, 對合金鋼等慎用。
⑵ 焊接變形怎麼預防
防止焊接變形的方法
通過以上的分析,我們基本了解焊接變形的原因及變形的種類,針對焊接變形的原因和種類從焊接工藝上進行改進,可以有效防止和減少焊接變形所帶來的危害。下面,我們主要介紹幾種常見的防止焊接變形的方法。
1. 反變形法
在焊前進行裝配時,預置反方向的變形量為抵消(補償)焊接變形,這種方法叫做反變形法。
為8—12mm厚的鋼板V形坡口單面對接焊時,採用反變形法以後,基本消除了角變形。
2. 利用裝配和焊接順序來控制變形;
採用合理的裝配和焊接程序來減少變形,這在生產實踐中是行之有效的好辦法,如圖2(a)所示為一箱形梁,由於焊縫不對稱,焊後產生下撓彎曲變形。解決辦法是由兩人或四人,對稱地先焊只有兩條焊縫的一側,如圖2(b)中焊縫1和1然後就造成了如圖2 (c)的上拱變形。由於這兩條焊縫焊後增加了箱形梁的剛性。當焊接另一側的兩條焊縫時,如先焊圖2(d)中焊縫2和2,最後再焊圖2(e)中焊縫3和3,就基本上防止了變形。
有許多結構截面形狀對稱,焊縫布置也對稱,但焊後卻發生彎曲或扭曲的變形,這主要是裝配和焊接順序不合理引起的,也就是各條焊縫引起的變形,未能相互抵消,於是發生變形。
焊接順序是影響焊接結構變形的主要因素之一,安排焊接順序時應注意下列原則:
1)盡量採用對稱焊接。對於具有對稱焊縫的工作,最好由成對的焊工對稱進行焊接。這樣可以使由各焊縫所引起的變形相互抵消一部分。
2)對某些焊縫布置不對稱的結構,應先焊焊縫少的一側。
3)依據不同焊接順序的特點,以焊接程序控制焊接變形量。常見的焊接順序有五種,即:
a.分段退焊法
這種方法適用於各種空間的位置的焊接,除立焊外,鋼材較厚、焊縫較長時都可以設擋弧板,多人同時焊接。其優點是可以減小熱影響區,避免變形。每段長應為0.5—1m。見圖2(f)
b.分中分段退焊法
這種方法適用於中板或較薄的鋼板的焊接,它的優點是中間散熱快,縮小焊縫兩端的溫度差。焊縫熱影響區的溫度不至於急劇增高,減少或避免熱膨脹變形。這種方法特別適用於平焊和仰焊,橫焊一般不採用,立焊根本不能用。見圖2(g)
c.跳焊法
這種方法除立焊外,平焊、橫焊、仰焊三種方法都適用,多用在6—12mm厚鋼板的長焊縫和鑄鐵、不銹鋼、銅的焊接上,可以分散焊縫熱量,避免或減小變形。鋼材每段焊縫長度在200—400mm之間;鑄鐵焊件按鑄鐵焊接規范處理;不銹鋼和銅由於導熱快,每段長不宜超過200mm (薄板應短些)。
d.交替焊法
這種焊法和跳焊法基本相同,只是每段焊接距離拉長,特別適用於薄板和長焊縫。見圖2(i)
e.分中對稱法
這種方法適用於焊縫較短的焊件,為了減小變形,由中心分兩端一次焊完。見圖2(j)
3.剛性固定法
剛性固定法減小變形很有效,且焊接時不必過分考慮焊接順序。缺點是有些大件不易固定,且焊後撤除固定後,焊件還有少許變形和較大的殘余應力。這種方法適用於焊接厚度小於6mm及韌性較好的薄壁材料。如果與反變形法配合使用則效果更好。
對於形狀復雜,尺寸不大,又是成批生產的焊件,可設計一個能夠轉動的專用焊接胎具,既可以防止變形,又能提高生產率。
當工件較大,數量又不多時,可在容易發生變形的部位臨時焊上一些支撐或拉桿,增加工件的剛性,也能有效的減少焊接變形。
3. 散熱法
散熱法又稱強迫冷卻法,即將焊接處的熱量迅速散走,使焊縫附近的金屬受熱面大大減少,達到減小焊接變形的目的。圖 3(a)為水浸法示意圖,常用於表面堆焊和焊補。圖3(b)是散熱法示意圖,用紫銅作散熱墊,有的還鑽孔通冷卻水,這些墊板越靠近焊縫效果越好。但散熱法比較麻煩,且對於淬火傾向大的鋼材不宜採用,否則易裂。
4. 錘擊焊縫法
錘擊焊縫法,即用圓頭小錘對焊縫敲擊,可減少焊接變形和應力。因此對焊縫適當鍛延,使其伸長來補償這個縮短,就能減小變形和應力。錘擊時用力要均勻,一般採用0.5Kg—1.0Kg的手錘,其端部為圓角(R=3—5mm)。底層和表面焊道一般不錘擊,以免金屬表面冷作硬化。其餘各道焊完一道後立刻錘擊,直至將焊縫表面打出均勻緻密的點為止。
常見復雜構件防止變形的方法
1. 鋼架的焊接
鋼架焊接的關鍵問題,是如何保證強度和防止變形。從工藝上保證強度能適應載荷的變化,其變形量不致影響安裝和使用的要求,因此:
1)焊縫的高度和長度,要按圖施工。裝配誤差要小,坡口要清理干凈。
2)鋼架的焊接一般先焊腹桿與節點板之間的焊縫,然後再焊上、下弦與節點板之間的焊縫,焊接順序不應集中,而應在節點間間隔跳開焊接。
⑶ 焊接變形如何消除應力
焊接應復力產生的主要原因,制有以下三個方面:
(1)熱應力。焊接過程對被焊工件來說,是局部的不均勻加熱過程和不均勻冷卻過程。這種不均勻冷熱過程,會使工件中產生熱應力。
(2)拘束應力。由於構件本身或外加的剛性拘束作用,使焊接時熱膨脹不暢,引起構件產生拘束應力。
(3)相變應力:焊接時,接頭區域產生不均勻組織轉變而引起的應力。
消除焊接應力:
(1)採用適當的焊接程序,如分段焊、分層焊;
(2)盡可能採用對稱焊縫,使其變形相反而抵消;
(3)施焊前使結構有一個和焊接變形相反的預變形;
(4)對於小構件焊前預熱、焊後回火,然後慢慢冷卻,以消除焊接應力。 合理的焊縫設計;
(5)避免焊縫集中、三向交叉焊縫;
(6)焊縫尺寸不宜太大;
(7)焊縫盡可能對稱布置,連接過渡平滑,避免應力集中現象;
(8)避免仰焊。
⑷ 焊接應力怎樣消除
1 整體高溫回火(消除應力退火),
將整個焊接結構加熱到一定溫度(根據具體工件金屬材質而定),保溫一段時間,在冷卻。可以消除80%-90%的殘余應力。應用最為廣泛的一種應力消除工藝。
2 局部高溫回火,只針對焊縫及其周圍部分局部回火,消除應力效果不如整體回火。設備較簡單,適用於結構較簡單,拘束度較小工件,諸如 長筒形容器,管道接頭,長構件的對接接頭等。
3 機械拉伸法,對焊接工件進行載入,使得焊接壓縮塑性變形區得到拉伸,減少焊接引起的局部壓縮變形量,來降低應力。常見的有水壓試驗,水壓壓力大於容器的使用壓力,水壓試驗的同時對容器進行了一次機械拉伸。消除部分焊接引起的應力。
4 溫差拉伸法 (低溫消除應力),在焊縫兩側各一個適當寬度用氧乙炔火焰加熱。在焊槍後邊一定距離噴水冷卻。焊槍火焰 冷卻噴水以相同速度移動。形成一個兩個溫度高(峰值約200攝氏度) 焊接區域溫度低(約100攝氏度)。兩側金屬因受熱膨脹對溫度較低的焊接區進行拉伸,產生拉伸塑性變形。來抵消 原來的壓縮塑性變形。從而消除內應力。常用於規則焊縫厚度小於40毫米的板 殼結構,應力的消除。
5 振動法,針對焊縫區域進行振動。使得振源與結構發生穩定的共振。利用穩定共振產生的變載應力,使焊縫區產生塑性變形。達到消除焊接應力的目的。碳素鋼及 不銹鋼金屬結構 使用振動法消除應力效果較好。具有設備價格低廉,簡單,處理成本低,時間短。不會產生高溫回火的氧化問題 的特點。
⑸ 在焊接過程中,如何減小焊接變形
減小焊接殘余變形的工藝措施
(1)反變形法
焊接前裝配時根據經驗預估變形的大小,給構件一個與焊接變形方向相反的變形,以此與焊接變形相抵消,使結構在焊接後能達到技術要求。反變形有兩種方法:①塑性反變形;②彈性反變形。在實際生產中,彈性反變形比塑性反變形更可靠些。因為即使彈性反變形的預應變數不夠准確,也總是可以減小角變形。若採用塑性反變形,所選取的塑性預彎量必須非常精確,否則得不到良好的效果。
(2)在外拘束條件下焊接
將焊件剛性固定在夾具中,以限制構件在焊接過程中產生變形。對減小焊件的角變形有很好的效果,可使焊接變形減少,但焊接應力較高。
(3)合理選擇焊接方法和焊接規范
為減小焊接變形,應盡可能採用高能量密度的焊接方法。如電子束焊、激光焊接、窄間隙焊接等。它們有較低的焊接線能量,焊接變形極小。在一般生產中,CO2氣體保護焊來取代手工電弧焊,不但效率高,而且還能明顯地減小焊接變形。焊接薄板時,可採用鎢極脈沖氬弧焊或電阻焊,縫焊,都可防止壓曲變形。
如果在生產中沒有條件採用低線能量的方法,又不降低焊接規范時,可採用直接水冷或採用水冷銅塊來改變熱場分布,以達到減小變形的目的。但是對於淬硬性高的金屬材料,此方法慎用。
(4)選擇合理的裝配焊接順序和焊接方向
裝配焊接順序的設計,主要考慮先期焊縫產生的焊接應力和變形對後續焊縫的影響,還要考慮後續焊縫產生的應力和變形是怎樣與先期焊縫的影響相互作用的。實踐證明,正確選擇裝配焊接順序,是防止焊接變形的有力措施。
在生產中通常採用以小拼大的焊接結構進行生產,先焊成若幹部件和組件,然後裝配焊接成整體結構。由於焊件的裝配和焊接順序不同,在生產過程中結構剛性的遞增以及對焊接變形的影響也不相同,因此要對其進行分析比較,選擇變形最小的合理裝配焊接順序。
一般情況下,應先焊收縮量大的焊縫,後焊收縮量小的焊縫。當同時存在對接焊縫和角焊縫時,一般應先焊對接焊縫,後焊角接焊縫;當同時存在橫向焊縫和縱向焊縫時,應先焊橫向焊縫,後焊縱向焊縫;當同時存在厚板焊縫和薄板焊縫時,一般應先焊厚板焊縫,後焊薄板焊縫;當結構中同時存在斷續焊縫和連續焊縫時,一般應先焊連續焊縫,後焊斷續焊縫。
(5)預熱
焊接不均勻熱場是產生焊接變形的主要原因。因此採用適當的預熱;使焊接溫度分布趨於均勻,也是一種減小焊接殘余變形的有效措施。
(6)用拉伸法和加熱法減小焊接薄板的平面外變形
用機械法或預熱法使被焊壁板進行拉伸或伸長,與此同時將壁板焊到結構的框架上,焊完後,去掉拉伸載荷。此時壁板的收縮受到被焊框架的拘束,從而在壁板上只有小量的平面外變形產生。這時在焊接後壁板內存有殘余拉伸應力,而在框架內則存有殘余壓應力。這種方法對減小焊接薄板的壓曲變形具有良好的效果。
⑹ 如何消除或減少焊接應力和焊接變形 焊接接頭由哪
一個是焊接結構本身要設計合理,在一個就是焊絲的選擇,還有就是注意藉助工裝夾專具,最後屬是注意應力的消除,採用熱處理、振動時效設備HK系列、專用豪克能焊接應力消除設備,都是有效的,其中豪克能增強焊接接頭的疲勞強度
⑺ 如何減少焊接變形
減少焊接變形的方法很多,主要有反變形法、機械校正法、火焰校正法,被冷版收縮等方法。
但最好的辦法權是事前控制,優化設計,過程中採用合理焊接順序,先短後長,分段退焊等等。
還有就是問題問的越具體越容易得到滿意的答案。
希望能幫助你
⑻ 處理焊接變形有幾種方法
1;焊縫長的要兩頭中間斷斷續續的焊,不要連續的焊2;焊接有規則的要對稱的焊內3;焊接大批量的工件,要做工容裝卡具,將工件固定住了再焊總之,焊接技術是一門要求高的工作,要長時間的經驗積累,熟練的掌握,才能找到應付自如的方法。
⑼ 如何控制焊接變形
①用角鋼、方管在箱體內部焊接米子支撐,,總之就是能固定就行,焊接完成後在用氣割切除;
②、通過改變焊接順序及方法,消除焊接應力;
⑽ 焊接變形的矯正方法
機械矯正法
1,手錘鍛(敲)打:利用鐵錘手工敲打變形焊接工件,為防止敲壞工件,一般要墊鐵(最好是軟金屬材料),這是最簡單的矯正方法。
2,對於薄型焊件,可採用輾壓設備,如擀平機等,對焊縫及周圍進行輾壓,達到矯正目的;沒有設備也可以根據實際情況利用現場的大貨車,鏟車等重車進行輪壓。
3,對於簡單,中小型焊接構件,可利用千斤頂(液壓的,螺桿的均可)進行矯正。
4,對於剛度大,強度大的焊接件,可用壓機(油壓機,水壓機,氣壓機)進行矯正。
5,對於型材可用專門的矯正設備(如輥壓機等)進行矯正。
加熱矯正法
6,加熱矯正法的熱源主要是火焰加熱,決定加熱矯正效果主要因素為:加熱位置,加熱溫度和加熱區形狀;其中成敗的關鍵是加熱位置的正確選擇,一般簡構件憑經驗判斷;對於復雜構件要反復測試才能找到最佳加熱位置。加熱溫度的判斷,一般目測,也可用市售的測溫儀(計)進行測量,加熱溫度一般不超過800℃(櫻紅色)。
7,點狀加熱:就是在金屬表面集中一個點加熱,圓點直徑約10-20mm,點距在50-150mm,常加熱完一個點後,立即用軟錘敲擊加熱點,薄板敲打時背應加墊鐵,並加水冷卻(濕抹布擦拭也可),主要適合薄板的波浪形變形的矯正。
8,條狀加熱:在工件表面加熱成條狀帶,帶寬及帶密度根據變形量決定,適用於厚板,變形量大,剛性大的結構(如粱,柱等)。
9,三角形加熱(楔形加熱):加熱區成三角形,三角形底邊收縮量大於頂端收縮量,適用於剛度大,變形大的構件,比如彎曲變形。
10,點狀加熱,條狀加熱和三角形加熱能夠有機,靈活運用,對於矯正工作起到事半功倍的效果。
11,整體加熱:適用於數量大,焊件小的情況下,考慮採用整體加熱,給以機械矯正(趁熱打鐵)緩冷,這對於淬火性較強的材料很實用。
其它熱源加熱矯正
12,對於表面沒有要求的焊件可採用焊條電弧焊,熔化極氣保焊等在需要加熱的部位施焊,進而矯正。
13,對於表面有要求的構件可採用鎢極氬弧焊對需要加熱的部位進行不添絲施焊(母材不熔化)的方式進行矯正。
14,感應加熱矯正,適合焊件較小而數量較大工件,這種方法生產效率高。
15,遠紅外加熱矯正,適合大型復雜的構件和野外作業使用。
焊接變形矯正時注意事項
16,焊接性好的材料一般都能採用加熱法矯正,比如:低碳鋼,塑性好的不銹鋼,強度較低的低合金鋼(14MnNb,Q345,Q390,Q420,14MnVTiXt,10MnpNb等)。
17,火焰矯正時採用水急冷,一般要等紅色退去後再澆水,對於有淬火傾向或剛性很大構件不宜使用。
18,加熱火焰一般中性焰,如果加熱深度有要求時,可用氧化焰。
19,加熱矯正時要考慮到下道工序的要求,若下道工序是熱加工(焊接、熱切割),可在加熱矯正過程中作出後序所需的反變形量。
20,加熱法可以用來矯正變形,使構建平直,反過來也可以把平直的構件彎曲成形。
21,火焰加熱的燃料有多種:乙炔、丙烷、液化氣、天燃氣、汽油、煤油等;設備有氧焊槍、噴燈等。
22,對於大件、復雜構件,往往需要雙人或多人同時加熱才行!
23,為提高矯正效率,有必要製作一些專用多頭火焰噴火工具,以達到加熱均勻,並提高矯正質量。