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采取哪些工艺措施可以实现焊接

发布时间: 2021-01-11 05:13:51

⑴ 防止和减小焊接结构变形的工艺措施主要有哪些

工艺措施是指在焊接构件生产制造过程中所采用的一系列措施,将其分为焊前预防措施、焊接过程中的控制措施和焊后矫正措施。

1 焊前预防措施

焊前预防主要包括预防变形、预拉伸法和刚性固定组装法。

预变性法或称反变形法是根据预测的焊接变形大小和方向,在待焊工件装配时造成与焊接残余变形大小相当、方向相反的预变形量(反变形量),焊后焊接残余变形抵消了预变形量,使构件恢复到设计要求的几何形状和尺寸。

预拉伸法多用于薄板平面构件,焊接时在薄板有预张力或有预先热膨胀量的情况下进行的。焊后,去除预拉伸或加热,薄板恢复初始状态,可有效地降低焊接残余应力,控制焊接变形。预热的作用在于减小温度梯度,不同的预热温度在降低残余应力的作用方面有一定的差别,预热温度在300℃~400℃时,在钢中残余应力水平降低了30%~50%,当预热温度为200℃时,残余应力水平降低了10%~20%。

刚性固定组装法是采用夹具或刚性胎具将被焊构件尽可能地固定,可有效地控制待焊构件的角变形与弯曲变形等。

2 焊接过程控制措施

焊接过程控制主要方法有采用合理的焊接方法和焊接规范参数,选择合理的焊接顺序以及采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施。选择线能量较低的焊接方法以及合理地控制焊接规范参数可以有效地防止焊接变形。采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施可以降低残余应力和减小焊接变形。采用随焊两侧加热,横向应变、纵向应变和最大剪切应变的分布更加均匀,变化更加平缓,起到减小焊接残余应力和变形的作用。随焊碾压法由于设备复杂、使用不便等原因,在生产应用中受到一定的限制,但该方法在提高焊接变形等方面具有理想的效果。随焊激冷法能够显著地降低残余应力和减少焊接变形。

焊接顺序对焊接残余应力和变形的产生影响较大,在采用不同的焊接顺序时,可以改变残余应力的分布规律,但对残余应力整体幅值的降低作用不大,同时该方法对于控制焊接变形有较大的作用,尤其在多道焊中,作用更加明显。

3 焊后矫正措施

当构件焊接后,只能通过矫正措施来减小或消除已发生的残余变形。焊后矫正措施主要分为加热矫正法和机械矫正法。加热矫正法又分为整体加热和局部加热。

整体热矫正是指将整体构件加热至锻造温度以上再进行矫正的方法,可用以消除较大的形状偏差。但是焊后整体加热容易引起冶金方面的副作用,限制了该方法的进一步推广及应用。

局部热矫正多采用火焰对焊接构件局部加热,在高温处,材料的热膨胀受到构件本身刚性制约,产生局部压缩塑性变形,冷却后收缩,抵消了焊后部位的伸长变形,达到矫正目的,火焰加热法采用一般的气焊焊炬,不需要专门的设备,方法简便灵活,因此在生产上广为应用。

此外,还有利用机械力或冲击能等进行焊接变形矫正,包括静力加压矫直法、焊缝滚压法、锤击法等。

⑵ 说明焊接的定义,焊接的物理本质是什么采取哪些工艺措施可以实现焊接

通过加压或加热,或两者并用、使两个或两个以上的工件达到原子结合加工工艺方法、纯手打望采纳
记得给问豆啊!

⑶ 减少焊接变形的有效措施有哪些

你好,预防焊接变形的装配工艺措施一般包括如下一些方面:
1、通过装配顺序的调回整和优化,优化焊答接顺序,控制焊接变形。
2、采用零件自身装配形成的刚度或整体刚性来保证控制焊接变形。
3、采用焊接热输入低的焊接方法进行焊接。
注意:有的时候,几种工艺措施会同时使用的。

⑷ 球墨铸铁焊接性特点是什么焊接过程中应采用什么样的工艺措施

球墨铸铁的焊接特点是焊接后的使用强度要高,焊接过程中热影响过大容易产生裂纹,焊接版过程中权如果有热焊条件可以采用热条件焊接,常规的会选用J506或308的铸铁焊条焊接,适合非重要铸铁设备的焊接民用件,如果是重要的铸铁设备则建议用冷焊工艺,很多现场不方便用热焊条件焊接的时候使用,焊接材料可以选用高抗裂性能的WEWELDING777特种铸铁焊条。
WEWELDING777使用工艺提示
1、焊前有必要做适当的表面清理,焊接接头最好斜切成一个U形的凹槽。2、裂纹两端处打止裂孔,以防止焊接过程中裂纹的扩大。3、修复角度不好时,可以选用WEWELDING100电焊条冷开槽形成有效的U型或者V型坡口。4、尽量小电流进行焊接,中等弧长,向焊接方向微微倾斜。5、建议焊道采用短而细的焊珠和窄的横向摆动的焊炬,在停止弧焊之前,填满焊口,通常不需进行热处理,允许零件缓慢冷却。

⑸ 采用哪些焊接工艺措施可以改善焊缝性能

你好,改善焊缝性复能的方法制比较多,有时候会组合同时使用,一般如下:
1、选择合适的焊接工艺
2、选择合适的焊接参数
3、选择合适的焊接热输入
4、选择合适的焊接操作方法
5、正确选择焊接材料
6、正确选择焊后热处理
7、控制熔合比

⑹ 确保厚板焊接质量的常见措施和办法有哪些

1 厚板焊接工艺
由于材料为低合金结构钢,含有少量的合金元素,淬硬倾向大,焊接性差,焊缝中极易出现裂纹,因此厚板焊接是本工程的一大难题,为防止焊接缺陷的产生,除遵循上述“焊接通则”要求外,特制定如下工艺措施:
(1)焊接材料
①选择强度、塑性、韧性相同的焊接材料,并且焊前要进行工艺评定试验,合格后方可正式焊接,焊接材料选择低氢型焊接材料。
②CO2气体保护焊:选用药芯焊丝E71T-1或ER50-6。
CO2气体:CO2含量(V/V)不得低于99.9%,水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%,并不得检出液态水。
③手工电弧焊时:选用焊条为E50型, 焊接材料烘干温度如下所示:
(2)焊前预热
①为减少内应力,防止裂纹,改善焊缝性能,母材焊接前必须预热。
②预热最低温度:

③T型接头应比对接接头的预热温度高25-50℃。
④操作地点环境温度低于常温时(高于0℃)应提高预热温度为15-25℃。
⑤预热方法
采用电加热和火焰加热两种方式,火焰加热仅用于个别部位且电加热不宜施工之处,并应注意均匀加热。电加热预热温度由热电仪自动控制,火焰加热用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温,测温点应选取加热区的背面。
(3)工艺参数选择
为提高过热区的塑性、韧性,采取小线能量进行焊接。根据焊接工艺评定结果,选用科学合理的焊接工艺参数。
(4)焊接过程采取的措施
①由于后层对前层有消氢作用,并能改善前层焊缝和热影响区的组织,采用多层多道焊,每一焊道完工后应将焊渣清除干净并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层的焊接。
②每层焊缝始终端应相互错开50mm左右。
③层间温度必须保持与预热温度一致。
④每道焊缝一次施焊中途不可中断。
⑤焊接过程中采用边振边焊技术或锤击消除焊接应力。
在边焊边振过程中,可以延迟焊缝组织结晶,使焊缝中的H等有害杂质有更充足的时间逸出,从而降低焊缝金属含氢量及杂质偏析,减少裂纹及层状撕裂趋向;可使焊缝晶粒更加细化,提高焊接接头塑性和韧性,从而大大提高焊接接头的机械性能;焊缝金属在振动状态下结晶,可降低焊接应力,提高焊缝抗层状撕裂及抗疲劳能力。
⑥焊接过程要注意每道焊缝的宽深比大于1.1。
(5)采取合理的焊接顺序及坡口形式可降低焊缝内应力:
厚板接料尽量采取对称的X型坡口,并且对称焊接。
(6)后热:
后热不仅有利于氢的逸出,可在一定程度上降低残余应力,适当改善焊缝的组织,降低淬硬性,因此焊后立即将焊缝加热至200-250℃,并且保温时间不得小于1小时。
(7)外观质量控制:
焊缝加强高及过渡角的圆滑过渡可适当提高接头的疲劳强度,因此:
①对焊缝内部质量在焊后24小时按规定进行无损检测。
②对焊缝的外表面要进行磁粉探伤。
对焊缝外观进行打磨处理,不得出现加强高过高、焊缝咬边等缺陷。
(8)厚板焊接防止层状撕裂的措施
板厚方向承受焊接拉应力的板材端头伸出接头焊缝区;

工艺措施:
采用气体保护焊施焊,并匹配药芯焊丝。
消氢处理:
消氢处理的加热温度应为200-250℃,保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不得小于1h确定。达到保温时间后应缓冷至常温。
消氢处理的加热和保温方法按上述方法中规定执行。
采用边振动边焊接工艺:
在边焊边振过程中,可以延迟焊缝组织结晶,使焊缝中的H等有害杂质有更充足的时间逸出,从而降低焊缝金属焊量及杂质偏析,减少裂纹及层状撕裂趋向;可使焊缝晶粒更加细化,提高焊接接头塑性和韧性,从而大大提高焊接接头的机械性能;焊缝金属在振动状态下结晶,可降低焊接应力,提高焊缝抗层状撕裂及抗疲劳能力。
2 厚板焊接t8/5值及焊接规范控制
(1)厚板焊接存在的一个重要问题是焊接过程中,焊缝热影响区由于冷却速度较快,在结晶过程中最容易形成粗晶粒马氏体组织,从而使焊接时钢材变脆,产生冷裂纹的倾向增大。因此在厚板焊接过程中,一定要严格控制t8/5。即控制焊缝热影响区尤其是焊缝熔合线处,从800℃冷却到500℃的时间,即t8/5值。
(2)t8/5过于短暂时,焊缝熔合线处硬度过高,易出现淬硬裂纹;t8/5过长,则熔合线处的临界转变温度会升高,降低冲击韧性值,对低合金钢,材质的组织发生变化。出现这两种情况,皆直接影向焊接结头的质量。
(3)对于手工电弧焊,焊接速度的控制:在工艺上规定不同直径的焊条所焊接的长度,规定焊工按此执行,从而确保焊接速度,其它控制采用电焊机控制,从而达到控制焊接线能量的输入,达到控制厚板焊接质量之目的。
3 厚板加热方法
厚板焊接预热,是工艺上必须采取的工艺措施,对于本工程钢结构焊接施工采用电加热板预加热的方法。加热时应力求均匀,预热范围为坡口两侧至少2t,且不小于100mm
宽,测温点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处;预热温度宜在焊件反面测量。
经研究表明产生氢致裂纹要以下四项基本先决条件:
(1)敏感的微观组织(硬度是敏感度的一个粗略的指标)
(2)适当的扩散氢含量
(3)合适的拘束度
(4)适宜的温度
其中一项或几项是处于支配地位的,但这四项条件都必须具备才会产生氢致裂纹。防止氢致裂纹的实用方法就是预热,就是设法控制这些因素中的一项或几项。
一般来说有两种不同的方法来预估预热温度。根据大量的裂纹试验,提出一种基于热影响区临界值,就可消除氢致裂纹的危险。被认可的临界硬度可能是氢含量的函数。另一种预估预热温度的方法是基于控制氢。为弄清低温时的冷却速度即300℃~100℃之间的冷却速度的作用,已经通过高约束度下坡口焊缝试验确立了临界冷却速度,化学成份以及氢含量之间的关系。
通过上述的理论分析,经实践试验证明对于板厚不小于36mm的钢板预热温度达到120℃即可,对于t=60~70mm的钢板预热温度需达到150℃。
4 层间温度控制
(1)厚板为防止出现裂纹采取加热预热后,在焊接过程中应注意的一个重要问题,就是焊缝层间温度控制措施。如果层间温度不控制,焊缝区域会出现多次热应变,造成的残余应力对焊缝质量不利,因此在焊接过程中,层间温度必须严格控制。
(2)层间温度一般控制在200℃~250℃之间。为了保持该温度,厚板在焊接时,要求一次焊接连续作业完成。
(3)当构件较长(L>10米)时,在焊接过程中,厚板冷却速度较快,因此在焊接过程中一直保持预加热温度,防止焊接后的急速冷却造成的层间温度的下降,焊接时还可采取焊后立即盖上保温板,防止焊接区域温度过快冷却。

⑺ 焊接时低合金钢出现焊接问题应采取哪些措施,焊接方法,焊接工艺参数、焊接材料有哪些,是怎么焊前预热的

一、焊接时低合金钢出现焊接问题
强度级别较低的低合金高强钢,如300~400MPa级,由于钢中合金元素含量较少,其焊接性良好,接近于低碳钢。随着钢中合金元素的增加,强度级别提高,钢的焊接性也逐渐变差,出现的主要问题是:
1、热影响区的淬硬倾向 含碳时较少、强度级别较低的钢种,如09Mn2、09Mn2Si、09MnV钢等,淬硬倾向很小。随着强度级别的提高,淬硬倾向也开始加大,如16Mn、15MnV钢焊接时,快速度冷却会导致在热影响区出现马氏体组织。
2、冷裂纹 低合金高强钢焊接时,热影响区的冷裂纹倾向加大,并且这种冷裂纹往往具有延迟的性质,危害性很大。例如,材料为18MnMoNb钢壁厚 115mm 的一大型容器,由于预热温度不够,焊后在热影响区形成大量冷裂纹。
低合金高强钢的定位焊缝很容易开裂,其原因是由于焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快,这种开裂属于冷裂纹性质。
3、热裂纹 一般情况下,强度等级为294~392MPa的热轧、正火钢,热裂倾向较小,但在厚壁压力容器的高稀释率焊道(如根部焊道或靠近坡口边缘的多层埋弧焊焊道)中也会出现热裂纹。电渣焊时,若母材的含碳量偏高并含镍时,电渣焊缝中可能会出现呈八字形分布的热裂纹。
强度等级为800~1176MPa的中碳调质钢(如30CrMnSiA钢),焊接时热裂的敏感性较大。
4、粗晶区脆化 热影响区中被加热至 1100℃ 以上的粗晶区,当焊接线能量过大时,粗晶区的晶粒将迅速长大或出现魏氏组织而使韧性下降,出现脆化段。
13 试述低合金高强钢焊接时的主要工艺措施。
⑴预热 预热是防止裂纹的有效措施,并且还有助于改善接头性能。但预热会恶化劳动条件,使生产工艺复杂化,过高的预热温度还会降低接头韧性。因此,焊前是否需要预热以及预热温度的确定应根据钢材的成分(碳当量)、板厚、结构形状、刚度大小以及环境温度等决定。
⑵焊接线能量的选择 含碳低的热轧钢(09Mn2、09MnNb钢等)以及含碳量偏下限的16Mn钢焊接时,因为这些钢的冷裂淬硬、脆化等倾向小,所以对焊接线能量没有严格的限制。焊接含碳量偏高的16Mn钢时,为降低淬硬倾向,焊接线能量应偏大一点。对于含V、Nb、Ti的钢种,为降低热影响区粗晶脆化所造成的不利影响,应选择较小的焊接线能量。如15MnVN钢的焊接线能量应控制在40~45kJ/cm以下。
对于碳及合金元素含量较高而屈服点为490MPa的正火钢(如18MnMoNb钢等),因淬硬倾向大,应选择较大的焊接线能量,但当采用焊前预热时,为了避免过热倾向,可以适当地减少线能量。
⑶后热及焊后热处理 后热是指焊接结束或焊完一条焊缝后,将焊件立即加热至150~250℃范围内,并保温一段时间,使接头中的氢扩散逸出,防止延迟裂纹产生。
对于厚壁容器、高刚性的焊接结构以及一些在低温、耐蚀条件下工作的构件,焊后应及时进行消除应力的高温回火,其目的是消除焊接残余应力,改善组织。
焊后立即进行高温回火的焊件,无需再进行后热处理。
二、16Mn钢的焊接工艺
16Mn钢属于碳锰钢,碳当量为0.345%~0.491%,屈服点等于343MPa(强度级别属于343MPa级)。16Mn钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大,所以在低温下(如冬季露天作业)或在大刚性、大厚度结构上焊接时,为防止出现冷裂纹,需采取预热措施。不同板厚及不同环境温度下16Mn钢的预热温度,见表8。
16Mn钢手弧焊时应选用E50型焊条,如碱性焊条E5015、E5016,对于不重要的结构,也可选用酸性焊条E5003、E5001。对厚度小、坡口窄的焊件,可选用E4315、E4316焊条。
焊接16Mn钢的预热温度
焊件厚度 (mm) 不同气温下的预热温度计(℃)
16以上 不低于- 10℃ 不预热,- 10℃ 以下预热100~150℃
16~24 不低于- 5℃ 不预热,- 5℃ 以下预热100~150℃
25~40 不低于 0℃ 不预热, 0℃ 以下预热100~150℃
40以上 均预热100~150℃
16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431(开I形坡口对接)或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431(中板开坡口对接),当需焊接厚板深坡口焊缝时,应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢,用于制造焊接结构的16Mn钢均为16MnR和16Mng钢。
三、18MnMoNb钢的焊接工艺
18MnMoNb钢的屈服点等于490MPa(属于490MPa级钢),由于碳及合金钢元素的含量都较高,所以淬火硬倾向及冷裂倾向均比16Mn钢大。焊接工艺要点:
1)除电渣焊外,焊前对焊件应采取预热措施,预热温度控制在150~ 180℃ 。对于刚度较大的接头,预热温度应提高至180~ 230℃ 。焊后或中断焊接时,应立即进行250~ 350℃ 的后热处理。
2)为保证接头性能和质量,应适当控制焊接线能量,如手弧焊时,焊接线能量应控制在24kJ/cm以下;埋弧焊时,焊接线能量应控制在35kJ/cm以下。但焊接线能量不能过小,否则焊接接头易出现淬硬组织和降低韧性。同时,层间温度应控制在预热温度和 300℃ 之间。
4)焊后应进行热处理。电渣焊接头热处理的方式是900~ 980℃ 正火加630~ 670℃ 回火。手弧焊及埋弧焊接头进行消除焊接残余应力的高温回火处理,回火温度比一般钢材回火温度低 30℃ 左右。
18MnMoNb钢手弧焊时应选用E60型焊条,如碱性焊条E6015、E6016,
18MnMoNb钢埋弧焊时H08Mn2MoA焊丝配合焊剂HJ431。
以上是两种典型的低合金钢的焊接方法,焊接工艺参数、焊接材料选择的焊接要点望阅读后能得到一些启发,以后在焊接低合金钢是能派上用处。希望你能早日掌握此技术,祝你成功。

⑻ 控制焊接变形的工艺措施有哪些

你好,控制焊接变形的工艺可以按如下进行:
1、进行层间锤击
2、预热拉伸补偿焊缝收缩
3、合理选择装配程序
4、进行刚性固定并进行热处理
上述措施一般是可以综合使用的。
望采纳,谢谢。

⑼ 减少焊接残余应力的措施有哪些

1、设计要合理:减少焊缝数量,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、焊件在焊接过程中,热应力、相变应力、加工应力等超过屈服极限(Yield strength),以致冷却后焊件中留有未能消除的应力。

4、焊接冷却后的残余在焊件中的宏观应力称为残余焊接应力。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。

5、焊接残余应力会导致焊接变形翘曲,后期的焊接开裂,应力腐蚀问题,极大影响焊接件的使用寿命,降低可靠性。

⑽ 中碳钢焊接的主要特点是什么采取的工艺措施是什么

(一)中碳钢一般是指含碳量在0.25~0.60%左右的碳钢,其焊接特点及采取的工艺措施 如下:

  1. 母材近缝区容易产生低塑性的淬硬组织。含碳量越高,板壁厚,这种淬硬倾向也越大。焊件刚度较大,冷却速度较快和焊条选用不当时,容易产生冷裂纹。

  2. 由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例为30%左右,所以焊缝的含碳量较高,其结果是焊缝金属容易产生热裂纹和冷裂纹。

(二)焊接中碳钢采取的措施:

  1. 尽可能选用碱性低氢型焊条。这类焊条的抗冷裂及抗热裂能力较高。个别情况下,通过严格控制预热温度和尽量减少母材熔深即减少焊缝中的含碳量等工艺措施,采用钛铁钙型焊条也可能得到满意效果。

  2. 当焊接接头的强度不要求和母材相等时,应选用强度低的碱性低氢焊条,如J426、H427。这类焊条焊接的焊缝塑性好、产生冷裂及热裂的危险性更小。

  3. 在特殊情况下,可采用铬镍不锈钢焊条焊接或补焊中碳钢。其特点是在焊前不预热的情况下,也不容易产生近缝区冷裂纹。用于焊接中碳钢的铬镍不锈钢焊条有A302,A307、A402、A407等。采用这类焊条焊接时,电流要小,焊接层数要多,操作时母材熔深要浅。但成本高,一般不宜采用。

  4. 预热是焊接和补焊中碳钢的主要工艺措施,尤其是焊件的厚度、刚度较大时,预热有利于减低热影响区最高硬度,防止产生冷裂纹,并能改善接头的塑性。例如35号钢和45号钢(包括铸钢)预热温度可选用150~250℃。含碳量再高或者因厚度和刚度很大,裂纹倾向大时,可将预热温度提高到250~400℃。局部预热的加热范围为焊口两侧

    150~200mm左右。

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