减小焊接应力引起的变形措施有哪些
① 防止和减小焊接应力的措施有哪几种
防止和减少焊接结构应力的方法
1、选择合理的装焊接顺序
(1)尽可能考虑恢复能自由收缩
1)对大型焊接结构,焊接应从中间向四周进行焊接,只有这样才能使恢复由中间向外依次收缩,减少焊接应力。
2)带肋板的工字钢,若先焊盖板与腹板再焊肋板和腹板的恢复,因角恢复的横向收缩会在盖板与腹板间造成很大的应力,若按顺序从中间逐格、并两边对称焊接使焊件能自由收缩,焊接应力就会大大减少。
(2)、收缩量最大的恢复应先焊
1)先焊的恢复受阻小,故焊后有一定的变形但应力较小。
2)收缩量大的焊缝,容易产生较大的焊接应力。因此焊件上收缩量最大的焊缝先焊可减少焊接应力。若焊件上即有对接焊缝又有角焊缝,应尽量先焊对接焊缝因为对接焊缝的收缩量比较焊缝大。
(3)平面交叉时应先焊横向焊缝
1)在焊缝交叉点会产生较大的焊接应力,若设计不可避免就应采用合理的焊接顺序。
2)T形焊缝和十字焊缝的合理顺序应确保横向焊缝先焊让其自由收缩以减少焊接应力,
注意:起弧点和收弧点应避免在焊缝的交叉点上。
2、选择合理的焊接参数
焊接时,应按焊件的具体情况尽可能采用小直径焊条(焊丝)与较小的热输入,以减少焊件受热范围,从而减少焊接应力。
3、预热法
(1)焊前对焊件的全部(或局部)进行加热,一般为150~350℃,其目的是减少焊接区域整体焊件的温差。温差越小,越能使焊缝区与结构整体均匀冷却,从而减少内应力。
(2)对淬硬倾向较大的材料或修补刚性较大的焊件常用此法。预热温度视金属材料的物理性能、结构刚性、散热条件等具体情况而有所差异。
4、加热“减应区”法
选择焊件的适当部位进行加热使之伸长。加热后再施焊,可使原来刚性大的焊件黄金原来大为减小。它可使焊件焊接区上阻碍接头自由收缩的部位之间温差大为减小,并可均匀冷却与收缩,进行焊接应力。
5、锤击法
(1)焊缝金属因在冷却收缩时受阻而产生拉伸应力,若在焊后冷却过程中用手锤或风动锤敲击焊缝金属,促使焊缝金属产生塑性变形,可抵消一定的焊缝收缩量,起到减小焊接应力的作用。
(2)实践证明:敲击第一层焊缝金属能使内应力几乎全部消除。为防止产生裂纹,应在焊缝塑性较好的热态时进行锤击;但盖面焊缝不宜锤击,因有损焊缝外观。
② 焊接变形和应力产生的原因和预防措施有哪些
焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。焊接过程中,对焊件进行不均匀加热和冷却,是产生焊接应力和变形的根本原因。减少焊接应力与变形的工艺措施主要有:
一、预留收缩变形量 根据理论计算和实践经验,在焊件备料及加工时预先考虑收缩余量,以便焊后工件达到所要求的形状、尺寸。
二、反变形法 根据理论计算和实践经验,预先估计结构焊接变形的方向和大小,然后在焊接装配时给予一个方向相反、大小相等的预置变形,以抵消焊后产生的变形。
三、刚性固定法 焊接时将焊件加以刚性固定,焊后待焊件冷却到室温后再去掉刚性固定,可有效防止角变形和波浪变形。此方法会增大焊接应力,只适用于塑性较好的低碳钢结构。
四、选择合理的焊接顺序 尽量使焊缝自由收缩。焊接焊缝较多的结构件时,应先焊错开的短焊缝,再焊直通长焊缝,以防在焊缝交接处产生裂纹。如果焊缝较长,可采用逐步退焊法和跳焊法,使温度分布较均匀,从而减少了焊接应力和变形。
五、锤击焊缝法 在焊缝的冷却过程中,用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝,使金属产生塑性延伸变形,抵消一部分焊接收缩变形,从而减小焊接应力和变形 。
六、加热“减应区”法 焊接前,在焊接部位附近区域(称为减应区)进行加热使之伸长,焊后冷却时,加热区与焊缝一起收缩,可有效减小焊接应力和变形。
七、焊前预热和焊后缓冷 预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差,降低焊缝区的冷却速度,使焊件能较均匀地冷却下来,从而减少焊接应力与变形。
③ 焊接应力及变形产生的原因是什么减少和防止焊接应力及变形的常用方法是什么
焊接应力,是焊接构件由于焊接而产生的应力。焊接过程中焊件中产生的内应力回和焊接热过程引起答的焊件的形状和尺寸变化。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时,焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形;焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。在没有外力作用的条件下,焊接应力在焊件内部是平衡的。焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观,因此是设计和制造中必须考虑的问题。
钢构件在未受荷载前,由于施焊电弧高温引起的变形为焊接变形。包括缩短、角度改变、弯曲变形等。
减小变形的主要方法有,(1)选择合理的焊接顺序;(2)尽可能用对称焊缝(如工字形截面);(3)采用反变形法 焊接过程中控制变形的主要措施: 1、采用反变形 2、采用小锤锤击中间焊道 3、采用合理的焊接顺序 4、利用工卡具刚性固定 5、分析回弹常数。
抄的
④ 采取什么措施使焊接应力和焊接变形控制到最小或消除!!!
接时局部不均匀的热输入是产生焊接应力与变形的决定因素。而热输入是通过材料因素、制造因素和结构因素所构成的内拘束度和外拘束度而影响热源周围的金属运动,最终形成焊接应力的变形。材料因素主要为材料特性、热物理常数及力学性能(热膨胀系数α=f(t),弹性模量E=f(T),屈服强度σs= f(T),σs(T)=0的温度,Tk或称“力学熔化温度”以及相变等),在焊接温度场中,这些特性呈现出决定热源周围金属运动的内拘束度。制造因素(工艺措施、夹持状态)和结构因素(构件形状、厚度及刚性等)则更多地影响着热源金属的外拘束度。随焊接热过程二变化的内应力场和构件变形,称为焊接瞬态应力与变化。而焊后,在室温条件下残留于构件中的内应力场和宏观变化,称为焊接残余应力与焊接残余变形。由于焊接应力和变形问题的复杂性,在工程实践中往往采用试验测试与理论分析和数值计算相结合的方法来掌握其规律,以期能达到预测控制和调整焊接应力与变形的目的。 (2)工艺措施及剖析 根据多年的实际经验和理论分析结果,不管哪种形式的底板,在焊接工艺上采取的工艺措施大致相同,其主要措施有: ① 先焊短焊缝后焊长焊缝,采取分段退焊,由内向外依次进行。 ② 中心板和内环板之间的焊缝,可由数名焊工均布对称施焊,并可同时进行。 ③ 内环板与外环板的搭接焊缝暂时不焊,留待底层壁板与内环板角焊缝施焊完毕后在进行焊接。 其防焊接应力与变形的主要原理要点是: ① 焊接后自由收缩 ② 减少焊接区与整体结构之间的温差③ 使焊接应力尽量减少并均匀布置
⑤ 防止和减小焊接应力的措施有哪些简述其原理
1,设计复要合理:减少焊缝制数量,减少焊缝尺寸,选择合理的坡口,合理安排焊缝位置.
2,工艺措施:反变形,刚性固定法,合理的焊接方法和工艺参数,合理的装配和焊接顺序.
3,焊后热处理,振动时效处理,自然时效处理.
4,焊接时焊工敲击焊缝,保持层间温度等等.具体要看你的工件什么结构和材质.
⑥ 降低焊接应力的主要方法有哪些
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。
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。如果采取适当的工艺措施,允许它或者部分地允许它收缩,就可以免除或者部分地免除残余焊接应力。同步收缩法就是基于这个原理所采取的工艺措施。
二、消除焊接应力的方法
消除焊接应力的方法主要有热处理法、机械法和振动法等。
1.热处理法
热处理法主要是指焊后进行退火处理。焊件是否需要热处理,主要应考虑钢板的化学成分、厚度、结构刚性和使用条件等方面。消除应力退火分整体退火和局部退火,目前转向架焊接生产中常采用的就是整体退火法。
但值得注意的是,退火法是无法消除焊接变形的,若退火不当还会增加工件的变形,因为温度越高材料越容易变形,所以要采取预防措施,如放置平稳和增加垫块等。
2.机械法
机械法中的一种常见形式是“锤击法”,是使有效区产生塑性变形的机械消除应力的方法,就是用小锤或装有圆头的风枪对焊缝进行锤击。风枪应垂直于焊缝,同时风力不要过大。
机械消除应力法还有另一种形式,就是对焊接结构实行有控制的过载,也就是使构件承受比正常工作状态下大的载荷,使构件产生局部的屈服,以降低焊接应力。施加的过载量越大,效果也就越好,如过载使整体达到屈服,残余应力也就全部消除。对于那些不能采用热处理方法来消除应力的工件,过载法是比较好的一种方法。
3.振动法
振动法是通过低频振动来消除应力的方法。振动法不仅会降低材料的屈服极限、抗拉强度,还具有设备简单、能量消耗少、操作方便、需要时间短、不破坏工件表面状况以及不产生公害等优点,但目前国内机车行业较少采用此法。
⑦ 可以减小焊接残余应力和焊接残余变形的设计措施有哪些
采用热处理振动时效豪克能焊接应力消除都能减小焊接应力,防止焊接变形的
⑧ 焊接变形分类有哪几种减少焊接应力与变形应采取哪些措施
焊接变形的类型有:①纵向或横向变形;②弯曲变形;③角变形;④波浪变形;⑤扭曲变形。专其中,装配质量不好以及焊接次属第和方向不当等,容易产生扭曲变形;薄板焊接容易产生波浪变形。 影响焊接变形的主要要素: (1)焊缝在构造中的位置。假如位置不对称,常常是弯曲变形的主要缘由。 (2)焊接构造的刚性。刚性主要取决于构造的截面外形及其尺寸的大小。焊接构造刚性越大,就越不易变形。 (3)焊接构造的装配及焊接次第。 (4)焊接资料的线收缩系数越大,焊后变形越大。
⑨ 焊接变形分类有哪几种减少焊接应力与变形应采取哪些措施
焊接的变形分类抄有:袭
1、纵向缩短和横向缩短;
2、角变形;
3、弯曲变形;
4、波浪变形;
5、扭曲变形。
减少焊接应力与变形可采用下列方法:
(1)、反变形法;
(2)、合理的装配焊接顺序;
(3)、刚性固定法;
(4)、散热法;
(5、)锤击焊缝法;
(6)、预热和缓冷法。