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焊接變形的成因及控制方法

發(fā)布日期:2022-03-22 09:54:06  點擊次數(shù):8302

1.產(chǎn)生變形的原因
說的簡單些就是應(yīng)為在焊接過程中,由于鋼材受熱溶化后,由于熱脹冷縮的原因使得鋼材冷卻收縮的過程中出現(xiàn)不平衡的收縮造成的。2.焊接變形的影響因素
影響焊接變形的因素有很多,總結(jié)起來主要有材料、結(jié)構(gòu)和工藝3個方面。

011)材料因素主要是由于材料本身的物理特性造成的,尤其是材料的熱膨脹系數(shù)以及屈服極限還有彈性模量等對材料的作用,膨脹系數(shù)越大的材料其焊接變形量就越大,彈性模量增大焊接變形隨之減少,而屈服極限大的則會造成較高的殘余應(yīng)力造成變形增大。不銹鋼的膨脹系數(shù)大于碳鋼的膨脹系數(shù)因此同等厚度的兩種材料不銹鋼的焊接變形的趨勢大于碳鋼的。

022)結(jié)構(gòu)因素焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計對焊接變形的影響最關(guān)鍵,總體原則是隨著拘束度的增加,焊接殘余應(yīng)力增加,焊接變形則相應(yīng)減少。

033)工藝因素主要影響的因素是焊接方法、焊接熱輸入(電流電壓)、構(gòu)件的定位或者固定方法、焊接順序,焊接工裝夾具的使用。影響最大的是焊接順序。3.焊接變形的控制

1)設(shè)計措施
1合理的選擇焊接的尺寸和形式在保證結(jié)構(gòu)承載力的情況下,盡可能采用較小的焊縫尺寸,減少焊接熱輸入對材料性能的影響。2合理選擇焊縫長度和數(shù)量只要允許,采用型材、沖壓件;焊縫多且密集的地方可采用鑄-焊聯(lián)合結(jié)構(gòu),可以減少焊縫數(shù)量。此外適當(dāng)增加壁板的厚度,以減少肋板的數(shù)量,或者采用壓型結(jié)構(gòu)代替肋板結(jié)構(gòu),都可以防止薄板的結(jié)構(gòu)變形。
3合理安排焊縫位置安排焊縫盡可能采用對稱于截面中性軸,或使焊縫接近中性軸,這對減少梁柱的撓曲變形優(yōu)良好的效果 

2)工藝措施
1反變形法利用反變形的方式來控制焊接變形是最常用的焊接方法。2留余量法在下料時,將零件的實際長度或者寬度尺寸比設(shè)計尺寸適當(dāng)加大以補償焊件的收縮,此方法適用于防止焊件的收縮變形。3剛性固定采用夾具或剛性胎具將被焊件盡可能地固定,可有效地控制待焊接構(gòu)件的角變形和彎曲變形。
①將焊件固定在剛性平臺上(適合于薄板拼接時的剛性固定)②將焊件組合成剛性更大或者對稱的結(jié)構(gòu)(適合T型梁等結(jié)構(gòu)的控制)③利用焊接夾具增加結(jié)構(gòu)的剛性和拘束④利用臨時支撐來增加結(jié)構(gòu)的拘束。4選擇合理的裝配焊接順序裝配順序?qū)附咏Y(jié)構(gòu)變形的影響很大。
①大型復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu),只要允許的條件下,把他分成若干個結(jié)構(gòu)簡單的部件,單獨進(jìn)行焊接,然后進(jìn)行總裝。②正在施焊的焊縫應(yīng)靠近結(jié)構(gòu)截面的中性軸。③對于焊縫非對稱布置的結(jié)構(gòu),裝配焊接時應(yīng)先焊焊縫少的一側(cè)。④焊縫對稱布置的結(jié)構(gòu),應(yīng)由偶數(shù)焊工對稱地施焊。⑤長焊縫(1m以上)焊接時,可采用圖12所示的方向和順序進(jìn)行焊接,以減少焊后的收縮變形。針對焊接變形,我們應(yīng)該在選擇焊接方法及焊接工藝參數(shù)都應(yīng)該予以注意,盡量選擇焊接熱輸入小的方法及工藝參數(shù),避免大的焊接參數(shù)及焊接方法使得焊接變形增加,大家還是要在實踐中多多體會,多多總結(jié)。

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