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控制梁的焊接變形常用哪些方法

發布時間: 2021-02-13 03:41:53

⑴ 鋼構件的焊接可以通過哪些措施控制焊接變形

焊接變形的控制措施

1)構件焊接工廠化

因工廠的焊接環境、設備及器具等條件比現場好,在滿足運輸限制的條件下,最大限度地在工廠完成焊接工作。

2)焊接施工方法上的控制


3) 設計方面
(1)選擇合理的焊接尺寸和形式。焊接工作中,焊接尺寸是關鍵,它直接決定了焊接變形的大小和焊接工作量。焊縫尺寸越大,焊接量就越大,導致的焊接變形也越大。因此,我們應該盡量減少焊縫的尺寸和數量。設計時,在保證鋼結構件的承載能力時,盡量採用小的焊縫截面積和坡口尺寸,對於板縫比較大的對接接頭應選擇「X」型破口[3]。
(2)減少焊縫數量。所謂的焊縫面積指的是熔合線范圍以內的金屬的面積。一般,坡口尺寸越大,焊縫截面積就越大,鋼結構件冷卻收縮時會引起很大的塑形變數,導致的收縮變形越大。因此,在設計過程中,盡量選擇沖壓件、型鋼等代替焊件,以避免過多焊縫。為避免不必要的焊縫,還可以合理的安排肋板的位置和形狀,優化肋板數量等[4]。
(3)合理設計結構形式和焊縫位置。我們在設計鋼結構件時,應首先考慮焊接的實際工作量,應使工作量和部件總裝時的焊接變形量均最小。選擇薄板時,對板的厚度有嚴格要求,減少焊角尺寸和骨架間距。另外盡量不要設計曲線形或者彎曲的結構。在安排焊縫的位置時,應按照對稱位置或者平行的方向安排焊縫,這樣可以減少梁、柱等結構的扭曲變形。
4)控制措施
(1)合理控制焊接溫度。鋼結構的焊接變形有一部分是因為溫度的控制不當引起的。在焊接過程中,控制好焊接溫度能夠有效地減少甚至避免焊接變形的產生。例如在對一個焊縫處的金屬進行焊接時,要盡量避免影響周圍的金屬。焊接完成之後要進行迅速地降溫,以免金屬的余溫對周圍的金屬產生影響。
(2)安排好鋼結構的焊接順序。焊接順序安排不當也是使鋼結構焊接產生變形的重要因素之一。例如,施工人員要消除撓曲變形,可以對鋼結構進行上下焊接或者對角焊接。
(3)根據鋼結構的用途選擇合適的材料。鋼結構的用途不同,其所承載的重力也就不相同。施工人員應該根據鋼結構的用途選擇合適的材料,同時,也應該根據焊縫的位置選擇不同熔點的金屬,從而控制鋼結構在焊接過程中由於承載力和熔點的不同產生的變形[5]。
(4)鋼結構焊接要選擇合適的方法。焊接方法不同,鋼結構焊接變形的程度也就不相同。焊接時線能量的高低在一定程度上決定焊接變形程度的大小。線能量高,則鋼結構變形程度大,線能量低,則鋼結構變形程度就小。例如埋弧焊可以有效地降低鋼翼板焊接時的變形程度。另外,對腹板進行焊接時,施工人員也可以適當地選擇埋弧焊。再比如,手弧焊可以應用在蓋面焊接上。當鋼結構焊接的截面積不相同時,施工人員選擇的焊接方法也要做相應的改變,以降低焊接變形的程度。
5)矯正措施
鋼構件焊接完成後,若出現殘余變形,就必須得通過矯正措施來減小或者消除存在的殘余變形。焊後的矯正措施主要有加熱矯正和機械矯正,而加熱矯正又包括整體加熱和局部加熱。
(1)加熱矯正。當焊接的形狀偏差較大時,可以採用整體加熱矯正,也就是將鋼構件整體加熱到鍛造溫度以上,然後再進行矯正。但是此方法的缺陷是焊後整體加熱容易產生冶金方面的副作用。因此,整體加熱的應用受到一定的限制。局部加熱矯正就是採用火焰對焊接鋼結構件進行局部加熱,由於熱脹冷縮,在高溫的地方,材料的熱膨脹受到鋼結構件剛性的制約,產生局部壓縮變形,冷卻後收縮,與焊後的伸長變形相互抵消。局部加熱法無需專門的設備,操作簡便靈活,應用廣泛[6]。
(2)機械矯正法。機械矯正法主要是指借用外力促使構件形成與焊接變形相反方向的變形,達到與焊接變形相抵消的目的,進而實現變形矯正。機械矯正法效率高、成本低,通常情況下,工業上進行批量矯正時多採用大噸位壓力機或者翼緣矯直機。如果只是簡單的機械矯正也可以直接使用錘擊,這主要是針對焊縫收縮引起的形變,用錘子擊打焊縫,焊縫產生的延展會和焊縫由於收縮而產生的形變互相抵消,進而達到矯正的目的。

⑵ 薄板焊接變形控制措施有哪些

控制焊接變形的方法
1、設計措施
(1)選擇合理的焊縫尺寸:
焊縫尺寸增加,變形隨之增大,但是過小的焊縫尺寸將降低結構的承載能力,並使焊接接頭的冷卻速度加快,熱影響區硬度增高,容易產生裂紋等缺陷,因此應在滿足結構承載能力和保證焊接質量的前提下,隨著板的厚度來選取工藝上可能選用的最小的焊縫尺寸。
(2)盡量減少焊縫數量;
適當選擇板的厚度,減少肋板數量,從而可減少焊縫和焊接後變形的校正量,如薄板結構件,可用壓型結構代替肋板結構,以減少焊縫數量,防止或減少焊後變形。
(3)合理安排焊縫位置:
焊縫對稱於焊件截面的中性軸或使焊縫接近中性軸均可減少彎曲變形。
(4)預留收縮餘量:
焊件焊後縱向橫向收縮變形可通過對焊縫收縮量的估算,在設計時預先留出收縮餘量進行控制。
(5)留出裝焊卡具的位置:
在結構上留有可裝焊夾具的位置,以便在焊接過程中可利用夾具來控制技術變形。
2、反變形法
(1)板厚8~12mm鋼板單邊V型坡口對接焊,裝配時反變形1.5°焊接後幾乎無角變形。
(2)工字梁焊後因橫向收縮引起的角變形,若採用焊前預先把上、下蓋板壓成反變形(塑性變形),然後裝配後進行焊接,即可消除上、下蓋板的焊後角變形。但是上下蓋板反變形量的大小主要與該板的厚度和寬度有關,同時還與腹板厚度和熱輸入有關。
(3)鍋爐、集裝箱的管接頭都集中在上部,焊後引起彎曲變形所以要借用強制反變形夾緊裝置,並配以對稱均勻加熱的痕跡順序,交替跳焊法這樣採用了在外力作用下的彈性反變形再配合以合理的受熱的施焊順序,焊後基本上可消除彎曲變形。
(4)橋式起重機的兩根主梁是由左、右腹板和上、下蓋板組成的箱型結構的為提高該梁的剛性,梁內設計有大、小肋板,且這些肋板角焊縫大多集中在梁的上部,焊後會引起下橈彎曲變形。但橋式起重機技術要求規定,主梁焊後應有一定的上拱度,為解決焊後變形與技術要求的矛盾,常採用預制腹板上拱度的方法,即在備料時,預先使兩塊腹板留出上拱度。
3、剛性固定法
焊前對焊件採用外加剛性拘束,強制焊件在焊接時不能自由變形。
(1)焊接法蘭時,將兩個法蘭背對背地固定 可有效地減少角變形。
(2)薄板對接時,在何方四周用壓鐵,防止薄板焊後產生波浪變形。
在焊後,當外加拘束去除後,焊件上仍會殘留稍許變形,但比原來要少得多,該方法會使焊件中產生較大的焊接應力,故對焊後易裂的材料應慎用。
4、選擇合理的裝焊接順序
裝焊順序對焊接結構的影響很大。裝焊順序不當,會影響整個工序的順利進行。對不對稱的焊接結構件,更應注意合理安排順序。
(1)如工字梁可兩人同時焊接。
(2)當回復布置不對稱時應該先焊焊縫少的一側,因為先焊焊縫的變形大,然後再用另一側多的焊縫引起的變形來抵消先焊焊縫引起的變形,可大為減少整體結構的變形。
(3)長焊縫焊接時,直通焊的變形量最大,這是連續焊接對焊件長時間加熱的結果,在可能情況下,應將連續焊改成斷續焊,可減少焊縫與母材因受熱面的增加而產生塑性變形。
5、散熱法
焊接時用強迫冷卻的方法將焊接區的熱量散走(用噴水冷卻法),迫使受熱面積大為減小,從而達到減少變形的目的。
如利用散熱法可減少焊接變形,但它不適應焊接淬硬性較高的焊件。
6、自重法
如工字樑上部焊縫多於下部焊縫,焊後工字梁將向上彎曲。
如將如工字梁翻身擱置將兩支墩點置於兩端點,可利用梁的自重彎曲趨勢逐漸抵消焊後的彎曲變形,梁在放置一定時間後,將會平直或僅有少量彎曲變形,關鍵是兩支墩點的距離必須選擇恰當。

⑶ 行車梁焊接變形防止措施急

我自己整理的,給點分吧
1.從設計方面控制焊接殘余變形.\
1)合理選擇構件截面提高構件的抗變形能力
設計結構時要盡量使構件穩定、截面對稱,薄壁箱形構建的內板布置要合理,特別是兩端的內隔板要盡量向端部布置;構件的懸出部分不易過長;構件放置或吊起時,支承部位應具有足夠的剛度等。較容易變形或不易被矯正的結構形式要避免採用。可採用各種型鋼、彎曲件和沖壓件(如工字梁、槽鋼和角鋼)代替焊接結構,對焊接變形大的結構盡量採用鉚接和螺栓連接。
對一些易變形的細長桿件或結構可採用臨時工藝筋板、沖壓加強筋、增加板厚等形式提高板件的剛度。如從控制變形的角度考慮,鋼橋結構的箱形薄壁結構的板材不宜太薄,如起重20t、跨度28m的箱形雙梁式起重機,主體箱形梁長度達45m、斷面為寬800mm、高1666mm、內側腹板厚度為8mm,外側腹板6mm,焊成箱形後,無論整體變形還是局部變形都比較大,而且矯正困難。因此,箱形鋼結構的強度不但要考慮板厚、剛度和穩定性,而且製造和安裝過程中的變形也是很重要的。
2)合理選擇焊縫尺寸和布置焊縫的位置
焊縫尺寸過大不但增加了焊接工作量。對焊件輸入的熱量也多,而且也增加了焊接變形。所以,在滿足強度和工藝要求的前提下,盡可能的減少焊縫長度尺寸和焊縫數量,對聯系焊縫在保證工件不相互竄動的前提下,可採用局部點固焊縫;對無密封要求的焊縫,盡可能採用斷續焊縫。但對易淬火鋼要防止焊縫尺寸過小產生淬硬組織等。
設計焊縫時,盡量設計在構件截面中心軸的附近和對稱於中性軸的位置,使產生的焊接變形盡可能的相互抵消。如工字梁其截面是對稱的,焊縫也對稱與工字梁截面的中性軸。焊接時只要焊接順序選用合理,焊接變形就可以得到有效的控制,特別是撓曲變形可以得到有效的控制。
3)合理選擇焊縫的截面和坡口形式
要做到在保證焊縫承載能力的前提下,設計時應盡量採用焊縫截面尺寸小的焊縫。但要防止因焊縫尺寸過小,熱量輸入少,焊縫冷卻速度快易造成裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。因此,應根據板厚、焊接方法、焊接工藝等合理的選擇焊縫尺寸。
此外,要根據鋼結構的形狀、尺寸大小等選擇坡口形式。如平板對接焊縫,一般選用對稱的坡口,對於直徑和板厚都較大的圓形對接筒體,可採用非對稱坡口形式控制變形。在選擇坡口形式時還應考慮坡口加工的難易、焊接材料用量、焊接時工件是否能夠翻轉及焊工的操作方便等問題。如直徑比較小的筒體,由於在內部操作困難,所以縱焊縫或環焊縫可開單面V或U形坡口。具體坡口形狀和尺寸見下節內容。
4)盡量減少不必要的焊縫
焊縫數量與填充金屬量成正比,所以,在保證強度的前提下,鋼結構中應盡量減少焊縫數量,避免不必要的焊縫。為防止薄板產生波浪變形,可適當採用筋板增加鋼結構的剛度,用型鋼和沖壓件代替焊件。
2.控制焊接變形的工藝措施
(1)反措施
當構件剛度過大(如大型箱形梁等),採用上述強制反變形有困難時,可以先將梁的腹板在下料拼板時作成上撓的,然後再進行裝配焊接(如橋式起重機箱形大梁)。
在薄板上焊接骨架時,對薄板採用加熱(SH法)、機械預拉伸(SS法)、或者兩者同時使用(SSH法)使其伸長,然後再薄板上裝配焊接骨架,薄板預拉伸和加熱後再冷卻所產生的拉應力可以有效地降低焊接應力防止失穩波浪變形。
在薄板對接時也可採用在焊縫兩側一定距離處適當寬度上加熱,使焊縫得到拉伸,從而減少壓縮塑性變形,降低殘余內應力,而消除波浪變形,此法即為低應力無變形法(LSND法)。
(2)剛性固定法
對防止彎曲變形的效果遠不如反變形法。但對角變形和波浪變形較有效。例如法蘭面的角變形。
焊接薄板時為防止波浪變形,在焊縫兩側緊壓固定,加壓位置應盡量接近焊縫並保持壓力均勻。為此,可採用帶一定撓度的壓塊或者採用琴鍵式的多點壓塊。
(3)選用合理的焊接方法和規范
選用能量比較集中的焊接方法,如CO2保護焊、等離子弧焊代替氣焊和手工電弧焊進行薄板焊接可減少變形量。
焊縫不對稱的焊件,可通過選用適當的焊接工藝參數,在沒有反變形或夾具的條件下,控制彎曲變形。
在焊縫兩側採用直接水冷或水冷銅塊散熱,可限制和縮小焊接熱場,減少變形。但對有淬火傾向的鋼材應慎用。
(4)選擇合理的裝配焊接次序
把結構適當地分成部件,分別裝配焊接,然後再拼焊成整體。使不對稱的焊縫或收縮量較大的焊縫能自由地收縮而不影響整體結構。按照這個原則生產復雜的大型焊接結構既有利於控制焊接變形,又能擴大作業面,縮短生產周期。

⑷ 箱形梁焊接過程中的控制變形

埋弧焊一般是大功率焊接的,當電弧長度發生變化時焊接電流的變化很大。例子如弧長增大,焊接電流就減小,焊件上加熱斑點就擴大,使能量密度降低;反之,弧長減小,焊接電流就增大,使焊件加熱斑點上的能量密度提高。因此,焊接過程中控制制弧長,是穩定焊接規范,保證焊縫質量的關鍵。 目前在埋弧焊生產中,弧長控制方法是用等送絲調節系統的電弧自身調節作用和。電弧的自身調節作用是指在焊接過程中,焊絲等速送進,利用焊接電源固有的電特性來調節器焊絲熔化速度,以控制電弧長度保持不變,從而達到焊接過程的穩定。 我們選用的埋弧焊電源為美國原裝林肯MZ8-2*1000埋弧焊機。 為電弧電壓反饋自動調節式。當電弧電壓升高時,輸入到晶閘管觸發器的控制訊號增大,晶閘管的導通角加大,焊絲送絲速度提高,使用權電弧電壓又恢復到原來的數值,從而起到自動穩定電流電壓的作用。電弧穩定,焊接成形美觀,達到滿意的焊接效果。 2、 分兩層各有側重分別偏向腹板和翼板焊接成形。 如果一層以45°斜面角焊成形,一是焊腳尺寸不夠,二是焊縫向腹板一側傾斜,造成翼板側咬邊嚴重。為此我們分兩道焊,第一層以70°傾向腹板側,第二層以15°傾向翼板側。從而得到了滿意的焊縫,焊腳尺寸達到要求,成形良好。

⑸ 預防人字梁焊接變形的方法

焊接變形有焊接過程中的瞬時變形和焊接之後的變形,針對瞬時變形可以採用工裝版治具進行剛性固定防權止變形,同時可以結合預熱的措施,另外針對焊接之後的變形,可以在焊接件冷卻至常溫後使用豪克能焊接應力消除設備進行應力消除,希望能對樓主有幫助!

⑹ 吊裝梁焊接防變形方法

安排適當的偶數焊工對稱焊接,從中間往兩邊焊,焊接的速度、電流、持續的時間力求完全相同,最好一次性不間斷焊接完畢

⑺ 有哪些預防和控制焊接變形的措施

有很多啊,可以在焊接中結合剛性固定和應力消除兩種方式。剛性固定可以防止即時變形 ,後期必須要進行應力消除才能保證長期的形狀尺寸精度,應力消除建議採用華雲振動時效和豪克能焊接應力消除

⑻ 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。

⑼ 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。

(9)控制梁的焊接變形常用哪些方法擴展閱讀:

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。

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