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消除和減少焊接應力有哪些措施

發布時間: 2021-03-04 02:56:04

Ⅰ 防止和減小焊接應力的措施有哪些簡述其原理

1,設計復要合理:減少焊縫制數量,減少焊縫尺寸,選擇合理的坡口,合理安排焊縫位置.
2,工藝措施:反變形,剛性固定法,合理的焊接方法和工藝參數,合理的裝配和焊接順序.
3,焊後熱處理,振動時效處理,自然時效處理.
4,焊接時焊工敲擊焊縫,保持層間溫度等等.具體要看你的工件什麼結構和材質.

Ⅱ 防止和減少焊接殘余應力的措施有哪些

1,設計要抄合理:減少焊縫數量,減少焊縫尺寸,選擇合理的坡口,合理安排焊縫位置.
2,工藝措施:反變形,剛性固定法,合理的焊接方法和工藝參數,合理的裝配和焊接順序.
3,焊後熱處理,振動時效處理,自然時效處理.
4,焊接時焊工敲擊焊縫,保持層間溫度等等.具體要看你的工件什麼結構和材質.

Ⅲ 減少焊接殘余應力和焊接殘余變形的措施

控制變形及減小消除焊接應力的方法 一、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。 二、防止和減少焊接結構應力的方法 1、選擇合理的裝焊接順序
(1)盡可能考慮恢復能自由收縮
1)對大型焊接結構,焊接應從中間向四周進行焊接,只有這樣才能使恢復由中間向外依次收縮,減少焊接應力。
2)帶肋板的工字鋼,若先焊蓋板與腹板再焊肋板和腹板的恢復,因角恢復的橫向收縮會在蓋板與腹板間造成很大的應力,若按順序從中間逐格、並兩邊對稱焊接使焊件能自由收縮,焊接應力就會大大減少。 (2)、收縮量最大的恢復應先焊
1)先焊的恢復受阻小,故焊後有一定的變形但應力較小。
2)收縮量大的焊縫,容易產生較大的焊接應力。因此焊件上收縮量最大的焊縫先焊可減少焊接應力。若焊件上即有對接焊縫又有角焊縫,應盡量先焊對接焊縫因為對接焊縫的收縮量比較焊縫大。 (3)平面交叉時應先焊橫向焊縫
1)在焊縫交叉點會產生較大的焊接應力,若設計不可避免就應採用合理的焊接順序。
2)T形焊縫和十字焊縫的合理順序應確保橫向焊縫先焊讓其自由收縮以減少焊接應力,
注意:起弧點和收弧點應避免在焊縫的交叉點上。 2、選擇合理的焊接參數
焊接時,應按焊件的具體情況盡可能採用小直徑焊條(焊絲)與較小的熱輸入,以減少焊件受熱范圍,從而減少焊接應力。 3、預熱法
(1)焊前對焊件的全部(或局部)進行加熱,一般為150~350℃,其目的是減少焊接區域整體焊件的溫差。溫差越小,越能使焊縫區與結構整體均勻冷卻,從而減少內應力。
(2)對淬硬傾向較大的材料或修補剛性較大的焊件常用此法。預熱溫度視金屬材料的物理性能、結構剛性、散熱條件等具體情況而有所差異。 4、加熱「減應區」法
選擇焊件的適當部位進行加熱使之伸長。加熱後再施焊,可使原來剛性大的焊件黃金原來大為減小。它可使焊件焊接區上阻礙接頭自由收縮的部位之間溫差大為減小,並可均勻冷卻與收縮,進行焊接應力。 5、錘擊法
(1)焊縫金屬因在冷卻收縮時受阻而產生拉伸應力,若在焊後冷卻過程中用手錘或風動錘敲擊焊縫金屬,促使焊縫金屬產生塑性變形,可抵消一定的焊縫收縮量,起到減小焊接應力的作用。
(2)實踐證明:敲擊第一層焊縫金屬能使內應力幾乎全部消除。為防止產生裂紋,應在焊縫塑性較好的熱態時進行錘擊;但蓋面焊縫不宜錘擊,因有損焊縫外觀。

Ⅳ 焊接變形分類有哪幾種減少焊接應力與變形應採取哪些措施

焊接的變形分類抄有:襲
1、縱向縮短和橫向縮短;
2、角變形;
3、彎曲變形;
4、波浪變形;
5、扭曲變形。
減少焊接應力與變形可採用下列方法:
(1)、反變形法;
(2)、合理的裝配焊接順序;
(3)、剛性固定法;
(4)、散熱法;
(5、)錘擊焊縫法;
(6)、預熱和緩冷法。

Ⅳ 採取什麼措施使焊接應力和焊接變形控制到最小或消除!!!

接時局部不均勻的熱輸入是產生焊接應力與變形的決定因素。而熱輸入是通過材料因素、製造因素和結構因素所構成的內拘束度和外拘束度而影響熱源周圍的金屬運動,最終形成焊接應力的變形。材料因素主要為材料特性、熱物理常數及力學性能(熱膨脹系數α=f(t),彈性模量E=f(T),屈服強度σs= f(T),σs(T)=0的溫度,Tk或稱「力學熔化溫度」以及相變等),在焊接溫度場中,這些特性呈現出決定熱源周圍金屬運動的內拘束度。製造因素(工藝措施、夾持狀態)和結構因素(構件形狀、厚度及剛性等)則更多地影響著熱源金屬的外拘束度。隨焊接熱過程二變化的內應力場和構件變形,稱為焊接瞬態應力與變化。而焊後,在室溫條件下殘留於構件中的內應力場和宏觀變化,稱為焊接殘余應力與焊接殘余變形。由於焊接應力和變形問題的復雜性,在工程實踐中往往採用試驗測試與理論分析和數值計算相結合的方法來掌握其規律,以期能達到預測控制和調整焊接應力與變形的目的。 (2)工藝措施及剖析 根據多年的實際經驗和理論分析結果,不管哪種形式的底板,在焊接工藝上採取的工藝措施大致相同,其主要措施有: ① 先焊短焊縫後焊長焊縫,採取分段退焊,由內向外依次進行。 ② 中心板和內環板之間的焊縫,可由數名焊工均布對稱施焊,並可同時進行。 ③ 內環板與外環板的搭接焊縫暫時不焊,留待底層壁板與內環板角焊縫施焊完畢後在進行焊接。 其防焊接應力與變形的主要原理要點是: ① 焊接後自由收縮 ② 減少焊接區與整體結構之間的溫差③ 使焊接應力盡量減少並均勻布置

Ⅵ 焊接應力有哪些消除方法

為了消除和減小焊接殘余應力,應採取合理的焊接順序,先焊接收縮量大的焊縫內。焊接時適當降低容焊件的剛度,並在焊件的適當部位局部加熱,使焊縫能比較自由地收縮,以減小殘余應力。熱處理(高溫回火)是消除焊接殘余應力的常用方法。

整體消除應力的熱處理效果一般比局部熱處理好。焊接殘余應力也可採用機械拉伸法(預載法)來消除或調整,例如對壓力容器可以採用水壓試驗,也可以在焊縫兩側局部加熱到200℃,造成一個溫度場,使焊縫區得到拉伸,以減小殘余應力。

(6)消除和減少焊接應力有哪些措施擴展閱讀:

預防控制:

焊接變形的大小與焊縫的尺寸、數量和布置有關。首先從設計上合理地確定焊縫的數量、坡口的形狀和尺寸,並恰當地安排焊縫的位置,對於減少變形十分重要。

在工藝上採用高能量密度的焊接方法和小線能量的工藝參量,例如多層焊對減少焊縫的縱、橫向收縮以及由此引起的撓曲和失穩變形是有利的。但多層焊對角變形不利。採用合理的裝配、焊接順序、反變形和剛性固定可以減少焊接變形。

Ⅶ 減少焊接應力的措施有哪些

焊前預熱、焊後緩冷、焊後熱處理,好的焊接順序等等均能減小焊接應力。

Ⅷ 降低焊接應力的主要方法有哪些

一、控制焊接應力的措施
焊接以後留下一定的殘余應力是不可避免的,但是可以通過恰當的工藝措施給予一定程度的控制和調節,使應力值盡可能減小,分布盡可能合理。
焊接應力是由於焊後收縮受到制約造成的,制約越嚴重,內應力也就越大。因此,控制內應力的方法雖有多種,但基本原則只有一個,就是緩和對焊縫收縮的制約。通常採用的工藝措施有以下幾種。
1.採用合理的焊接次序
所謂合理的焊接次序,主要是應該盡量使焊縫能比較自由地收縮,特別是那些收縮比較大、殘余應力比較大的焊縫。
2.預熱法
焊接溫差越大,殘余應力越大,同時從組織轉變來說,冷卻速度越快組織應力也越大。預熱可以達到減小溫差和減慢冷卻速度的目的,從而減小焊接應力。
焊件是否需要預熱,主要是從鋼材的化學成分、厚度和結構剛度等方面來考慮,而預熱溫度的選擇則主要是根據鋼材的化學成分來確定。
一般來說,鋼材含合金元素越多,越容易形成淬硬組織;而合金元素含量越多的鋼材,就越需要預熱,同時預熱溫度也偏高。
鋼板越厚越要求預熱。因為鋼板越厚散熱越快,冷卻越快,就越需要通過預熱來減慢冷卻速度。所以對一些含合金元素較低的鋼種不需要預熱,但鋼材若具有一定厚度時就要增加一道預熱工序。剛度越大的結構,越需要預熱。因為結構的剛度越大,焊縫收縮所受到的制約也越大,應力就越大,所以需要通過預熱來降低焊接應力。
3.同步收縮法
焊縫(確切地說是有效區段)的收縮因受到旁邊冷金屬的牽制而形成拉應力,也就是說,有效區段旁邊的較冷的金屬不允許它收縮,從而形成較大的應力。如果採取適當的工藝措施,允許它或者部分地允許它收縮,就可以免除或者部分地免除殘余焊接應力。同步收縮法就是基於這個原理所採取的工藝措施。

二、消除焊接應力的方法
消除焊接應力的方法主要有熱處理法、機械法和振動法等。
1.熱處理法
熱處理法主要是指焊後進行退火處理。焊件是否需要熱處理,主要應考慮鋼板的化學成分、厚度、結構剛性和使用條件等方面。消除應力退火分整體退火和局部退火,目前轉向架焊接生產中常採用的就是整體退火法。
但值得注意的是,退火法是無法消除焊接變形的,若退火不當還會增加工件的變形,因為溫度越高材料越容易變形,所以要採取預防措施,如放置平穩和增加墊塊等。
2.機械法
機械法中的一種常見形式是「錘擊法」,是使有效區產生塑性變形的機械消除應力的方法,就是用小錘或裝有圓頭的風槍對焊縫進行錘擊。風槍應垂直於焊縫,同時風力不要過大。
機械消除應力法還有另一種形式,就是對焊接結構實行有控制的過載,也就是使構件承受比正常工作狀態下大的載荷,使構件產生局部的屈服,以降低焊接應力。施加的過載量越大,效果也就越好,如過載使整體達到屈服,殘余應力也就全部消除。對於那些不能採用熱處理方法來消除應力的工件,過載法是比較好的一種方法。
3.振動法
振動法是通過低頻振動來消除應力的方法。振動法不僅會降低材料的屈服極限、抗拉強度,還具有設備簡單、能量消耗少、操作方便、需要時間短、不破壞工件表面狀況以及不產生公害等優點,但目前國內機車行業較少採用此法。

Ⅸ 焊接變形分類有哪幾種減少焊接應力與變形應採取哪些措施

焊接變形的類型有:①縱向或橫向變形;②彎曲變形;③角變形;④波浪變形;⑤扭曲變形。專其中,裝配質量不好以及焊接次屬第和方向不當等,容易產生扭曲變形;薄板焊接容易產生波浪變形。 影響焊接變形的主要要素: (1)焊縫在構造中的位置。假如位置不對稱,常常是彎曲變形的主要緣由。 (2)焊接構造的剛性。剛性主要取決於構造的截面外形及其尺寸的大小。焊接構造剛性越大,就越不易變形。 (3)焊接構造的裝配及焊接次第。 (4)焊接資料的線收縮系數越大,焊後變形越大。

Ⅹ 減少焊接殘余應力的措施有哪些

1、設計要合理:減少焊縫數量,減少焊縫尺寸,選擇合理的坡口,合理安排焊縫位置。

2、工藝措施:反變形,剛性固定法,合理的焊接方法和工藝參數,合理的裝配和焊接順序。

3、焊件在焊接過程中,熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限(Yield strength),以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。

4、焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產生焊接應力和變形的根本原因。

5、焊接殘余應力會導致焊接變形翹曲,後期的焊接開裂,應力腐蝕問題,極大影響焊接件的使用壽命,降低可靠性。

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