防止和消除焊接应力的措施有哪些
『壹』 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
减少办法:
1、合理设计焊接构件 在保证结构有足够承载能力情况下,尽量减少焊缝数量、焊缝长度及焊缝截面积;要使结构中所有焊缝尽量处于对称位置。厚大件焊接时,应开两面坡口进行焊接,避免焊缝交叉或密集。尽量采用大尺寸板料及合适的形钢或冲压件代替板材拼焊,以减少焊缝数量,减少变形。
2、采取必要的技术措施 。
(1)反变形法 反变形法指经过计算或凭实际经验预先判断焊后的变形大小和方向,或焊前进行装配时,将焊件安置在与焊接变形方向相反的位置。或在焊前使工件反方向变形,以抵消焊接后所发生的变形。
(2)加裕量法 加裕量法是焊前对焊件加放0.1%-0.2%的收缩量,以补充焊后的收缩。
(3)刚性夹持法 刚性夹持法是采用夹具或点焊固定等手段来约束焊接变形。此种方法能有效防止角变形和薄板结构的波浪形变形。刚性夹持法只能适用于塑性较好的一些焊接材料,且焊后应迅速退火处理以消除内应力,对塑性差的材料,如淬硬性较大的钢材及铸铁不能使用,否则,焊后易产生裂纹。
(4)选择合理的焊接顺序 合理选择焊接顺序能大大减小变形。如构件的对称两侧都有焊缝,应该设法使两侧焊缝的收缩量能互相抵消或减弱。
『贰』 减少焊接残余应力的措施有哪些
目前有三种时效方法,振动时效、热时效、豪克能时效。其中振动时效可以消除%-50%的应力,热时效可以消除40%-80%的应力,豪克能时效可以消除80%-100%的应力。由于热时效存在能源浪费严重、时效时间长等缺陷,热时效已经逐步被振动时效、豪克能时效所代替。振动时效设备的生产厂家很多,只有选择专业生产厂家才能达到最好的时效效果。
豪克能焊接应力消除设备优势:
1、是目前最彻底消除焊接残余应力并产生出理想压应力的时效方法(各种时效方法消除残余应力 的情况如下:振动时效30~55%、热时效40~80%、豪克能时效80~100%)。
2、可使焊接接头疲劳强度提高50%-120%,疲劳寿命延长5-100倍。金属在腐蚀环境下的抗腐蚀能力提高约400%。
3、用于消除焊接应力可完全替代热处理、振动时效等时效方法,且处理工艺简单,效果稳定可靠(想处理哪里就处理哪里,并可在任意时间、任意工序上进行,让你随心所欲,得心应手,使用起来简单方便)。
4、不受工件材质、形状、结构、钢板厚度、重量、场地之限制,特别是在施工现场、焊接过程和焊接修复时用于消除焊接应力更显灵活方便。
5、可直接将焊趾处的焊接余高、凹坑、咬边处理成圆滑的几何过渡,从而大大降低应力集中系数。
6、可去除焊趾处的微观裂纹、熔渣缺陷,抑制裂纹的提前萌生。
7、因为豪克能消除应力处理能同时改善影响焊缝疲劳性能的几个方面的因素,如:残余应力、微观裂纹和缺陷、焊趾几何形状、表面强化等,所以是目前提高焊缝疲劳性能最有效的方法,且有事半功倍之效果。
8、更适用于大型结构件的工地焊缝、超高超低处焊缝、焊接修复焊缝的消除应力处理。
9、环保、节能、安全、无污染,施工现场使用更显灵活方便。
『叁』 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
『肆』 焊接应力消除方法有哪些
焊接应力消除方法主要有三种:
1.时效法:焊接完毕后讲工件放在那里让其自然消除内,需要的时间比较长,容适合较大工件;
2.振动法:采用应力消除机进行振动,与时效法的原理相同,不过时间较短,效率高,适合较小工件;
3.热处理法:对焊接完毕后的工件进行回火或其他热处理方法消除应力。
『伍』 焊接应力有哪些消除方法
为了消除和减小焊接残余应力,应采取合理的焊接顺序,先焊接收缩量大的焊缝内。焊接时适当降低容焊件的刚度,并在焊件的适当部位局部加热,使焊缝能比较自由地收缩,以减小残余应力。热处理(高温回火)是消除焊接残余应力的常用方法。
整体消除应力的热处理效果一般比局部热处理好。焊接残余应力也可采用机械拉伸法(预载法)来消除或调整,例如对压力容器可以采用水压试验,也可以在焊缝两侧局部加热到200℃,造成一个温度场,使焊缝区得到拉伸,以减小残余应力。
(5)防止和消除焊接应力的措施有哪些扩展阅读:
预防控制:
焊接变形的大小与焊缝的尺寸、数量和布置有关。首先从设计上合理地确定焊缝的数量、坡口的形状和尺寸,并恰当地安排焊缝的位置,对于减少变形十分重要。
在工艺上采用高能量密度的焊接方法和小线能量的工艺参量,例如多层焊对减少焊缝的纵、横向收缩以及由此引起的挠曲和失稳变形是有利的。但多层焊对角变形不利。采用合理的装配、焊接顺序、反变形和刚性固定可以减少焊接变形。
『陆』 防止和减少焊接残余应力的措施有哪些
1,设计要抄合理: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.
『柒』 防止和减小焊接应力的措施有哪几种
利用锤击焊缝区来控制焊接残余应力
焊后用小锤轻敲焊缝及其邻近区域,使金属展开,能有效地减少焊接残余应力。据
利用预热法来控制焊接残余应力
构件本体上温差越大,焊接残余应力也越大。焊前对构件进行预热,能减小温差和减慢冷却速度,两者均能减小焊接残余应力。
利用“加热减应区法”来控制焊接残余应力
焊接时,加热那些阻碍焊接区自由伸缩的部位,使之与焊接区同时膨胀和同时收缩,就能减小焊接应力,这种方法称为“加热减应区法”,加热的部位就称之为“减应区”。
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利用高温回火来消除焊接残余应力
由于构件残余应力的最大值通常可达到该种材料的屈服点,而金属在高温下屈服点将降低。所以将构件的温度升高至某一定数值时,应力的最大值也应该减少到该温度下的屈服点数值。如果要完全消除结构中的残余应力,则必须将构件加热到其屈服点等于零的温度,所以一般所取的回火温度接近于这个温度。
1、整体高温回火 将整个构件放在炉中加热到一定温度,然后保温一段时间再冷却。通过整体高温回火可以将构件中80%~90%的残余应力消除掉,这是生产中应用最广泛、效果最好的一种消除残余应力的方法。
回火时间随构件厚度而定,钢按每毫米壁厚l~2min计算,但不宜低于30min,不必高于3h,因为残余应力的消除效果随时间迅速降低,所以过长的处理时间是不必要的。
2、局部高温回火 只对焊缝及其局部区域进行加热消除残余应力。消除应力的效果不如整体高温回火,此方法设备简单,常用于比较简单的、刚度较小的构件,如长筒形容器、管道接头、长构件的对接接头等焊接残余应力的消除。
利用温差拉伸法来消除焊接残余应力
温差拉伸法消除焊接残余应力的基本原理与机械拉伸法相同,主要差别是利用局部加热的温差来拉伸焊缝区。
温差拉伸法是在焊缝两侧各用一个宽度适当的氧乙炔焰焊炬进行加热,在焊炬后面一定距离,用一根带有排孔的水管进行喷水冷却。氧乙炔焰和喷水管以相同速度向前移动。这就形成了一个两侧温度高(峰值约为200℃)、焊接区温度低(约为100℃)的温度差。两侧金属受热膨胀对温度较低的区域进行拉伸,这样就可消除部分残余应力。据测定,消除残余应力的效果可达50%~70%。
利用振动法来消除焊接残余应力
构件承受变载荷应力达到一定数值,经过多次循环加载后,结构中的残余应力逐渐降低,即利用振动的方法可以消除部分焊接残余应力。一种大型焊件使用振动器消除应力的装置。
振动法的优点是设备简单、成本低,时间比较短,没有高温回火时的氧化问题,已在生产上得到一定应用。
『捌』 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。
『玖』 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。
『拾』 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.