如何減小焊接接頭的應力集中和變形
① 減小焊接接頭應力集中的措施
目前大多數廠家用的是豪克能焊接應力消除設備來減小焊接接頭的應力集中問題!焊接應力消除率達到100%!
② 焊接變形如何消除應力
焊接應復力產生的主要原因,制有以下三個方面:
(1)熱應力。焊接過程對被焊工件來說,是局部的不均勻加熱過程和不均勻冷卻過程。這種不均勻冷熱過程,會使工件中產生熱應力。
(2)拘束應力。由於構件本身或外加的剛性拘束作用,使焊接時熱膨脹不暢,引起構件產生拘束應力。
(3)相變應力:焊接時,接頭區域產生不均勻組織轉變而引起的應力。
消除焊接應力:
(1)採用適當的焊接程序,如分段焊、分層焊;
(2)盡可能採用對稱焊縫,使其變形相反而抵消;
(3)施焊前使結構有一個和焊接變形相反的預變形;
(4)對於小構件焊前預熱、焊後回火,然後慢慢冷卻,以消除焊接應力。 合理的焊縫設計;
(5)避免焊縫集中、三向交叉焊縫;
(6)焊縫尺寸不宜太大;
(7)焊縫盡可能對稱布置,連接過渡平滑,避免應力集中現象;
(8)避免仰焊。
③ 焊接應力怎樣消除
1 整體高溫回火(消除應力退火),
將整個焊接結構加熱到一定溫度(根據具體工件金屬材質而定),保溫一段時間,在冷卻。可以消除80%-90%的殘余應力。應用最為廣泛的一種應力消除工藝。
2 局部高溫回火,只針對焊縫及其周圍部分局部回火,消除應力效果不如整體回火。設備較簡單,適用於結構較簡單,拘束度較小工件,諸如 長筒形容器,管道接頭,長構件的對接接頭等。
3 機械拉伸法,對焊接工件進行載入,使得焊接壓縮塑性變形區得到拉伸,減少焊接引起的局部壓縮變形量,來降低應力。常見的有水壓試驗,水壓壓力大於容器的使用壓力,水壓試驗的同時對容器進行了一次機械拉伸。消除部分焊接引起的應力。
4 溫差拉伸法 (低溫消除應力),在焊縫兩側各一個適當寬度用氧乙炔火焰加熱。在焊槍後邊一定距離噴水冷卻。焊槍火焰 冷卻噴水以相同速度移動。形成一個兩個溫度高(峰值約200攝氏度) 焊接區域溫度低(約100攝氏度)。兩側金屬因受熱膨脹對溫度較低的焊接區進行拉伸,產生拉伸塑性變形。來抵消 原來的壓縮塑性變形。從而消除內應力。常用於規則焊縫厚度小於40毫米的板 殼結構,應力的消除。
5 振動法,針對焊縫區域進行振動。使得振源與結構發生穩定的共振。利用穩定共振產生的變載應力,使焊縫區產生塑性變形。達到消除焊接應力的目的。碳素鋼及 不銹鋼金屬結構 使用振動法消除應力效果較好。具有設備價格低廉,簡單,處理成本低,時間短。不會產生高溫回火的氧化問題 的特點。
④ 在焊接研究領域內,控制焊接變形和減少應力集中是目前比較棘手的事,請問各位專家有更好的招嗎
一、產生變形的原因及減少變形的方法
1、產生變形的原因
(1)焊接層數太多。
(2)焊接順序不當。
(3)施工准備不足。
(4)母材冷卻過速。
(5)母材過熱。(薄板)
(6)焊縫設計不當。
(7)焊著金屬過多。
(8)拘束方式不確實。
2、減少變形的方法
(1)使用直徑較大之焊條及較高電流。
(2)改正焊接順序
(3)焊接前,使用夾具將焊件固定以免發生翹曲。
(4)避免冷卻過速或預熱母材。
(5)選用穿透力低之焊材。
(6)減少焊縫間隙,減少開槽度數。
(7)注意焊接尺寸,不使焊道過大。
(8)注意防止變形的固定措施。
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。
⑤ 如何減少焊接接頭的應力集中
豪克能是目前最徹底消除焊接殘余應力並產生出理想壓應力的時效方法(各種時效方法消除殘余應力
的情況如下:振動時效30~55%、熱時效40~80%、豪克能時效80~100%)。可使焊接接頭疲勞強度提高50%-120%,疲勞壽命延長5-100倍。金屬在腐蝕環境下的抗腐蝕能力提高約400%。
⑥ 如何防止焊接的變形和焊接變形後 正確的校正方法
焊接變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形等。焊接過程中,對焊件進行不均勻加熱和冷卻,是產生焊接應力和變形的根本原因。
減少焊接應力與變形的工藝措施主要有:
1、預留收縮變形量:根據理論計算和實踐經驗,在焊件備料及加工時預先考慮收縮餘量,以便焊後 工件達到所要求的形狀、尺寸。
2、反變形法:根據理論計算和實踐經驗,預先估計結構焊接變形的方向和大小,然後在焊接裝配時給予一個方向相反、大小相等的預置變形,以抵消焊後產生的變形。
3、剛性固定法焊接時將焊件加以剛性固定,焊後待焊件冷卻到室溫後再去掉剛性固定,可有效防止角變形和波浪變形。
(6)如何減小焊接接頭的應力集中和變形擴展閱讀:
焊接注意事項:
1、焊接操作及配合人員必須按規定穿戴勞動防護用品。並必須採取防止觸電、火災等事故的安全措施。
2、對焊機應安置在室內,並應有可靠的接地或接零。電焊導線長度不宜大於30m,當需要加長導線時,應相應增加導線的截面。當多台對焊機並列安裝時,相互間距不得小於3m,應分別接在不同相位的電網上,並應分別有各自的刀型開關。
3、焊接現場10m范圍內,不得堆放油類、木材、氧氣瓶、乙炔發生器等易燃、易爆物品。
4、作業前,應檢查並確認對焊機的壓力機構靈活,夾具牢固,氣壓、液壓系統無泄漏,一切正常後,方可施焊。
參考資料來源:網路-焊接
參考資料來源:網路-焊接變形
參考資料來源:網路-校正方法
⑦ 如何減少焊接接頭的應力集中
減少焊接接頭應力集中的措施是:
(1)盡量採用對接接頭,對接接頭的余高值不應太大,焊趾處應盡量圓滑過渡;
(2)對丁字接頭(十字接頭)應該開坡口或採用深熔焊,以保證焊透;
(3)減少或消除焊接缺陷,如裂紋、未焊透、咬邊等;
(4)不同厚度鋼板對接時,對厚板應進行削薄處理;
(5)焊縫之間不應過分密集,以保證有最小的距離;
(6)焊縫盡量避免出現在結構的轉彎處。
⑧ 如何消除或減少焊接應力和焊接變形 焊接接頭由哪
一個是焊接結構本身要設計合理,在一個就是焊絲的選擇,還有就是注意藉助工裝夾專具,最後屬是注意應力的消除,採用熱處理、振動時效設備HK系列、專用豪克能焊接應力消除設備,都是有效的,其中豪克能增強焊接接頭的疲勞強度