如何减小焊接接头的应力集中和变形
① 减小焊接接头应力集中的措施
目前大多数厂家用的是豪克能焊接应力消除设备来减小焊接接头的应力集中问题!焊接应力消除率达到100%!
② 焊接变形如何消除应力
焊接应复力产生的主要原因,制有以下三个方面:
(1)热应力。焊接过程对被焊工件来说,是局部的不均匀加热过程和不均匀冷却过程。这种不均匀冷热过程,会使工件中产生热应力。
(2)拘束应力。由于构件本身或外加的刚性拘束作用,使焊接时热膨胀不畅,引起构件产生拘束应力。
(3)相变应力:焊接时,接头区域产生不均匀组织转变而引起的应力。
消除焊接应力:
(1)采用适当的焊接程序,如分段焊、分层焊;
(2)尽可能采用对称焊缝,使其变形相反而抵消;
(3)施焊前使结构有一个和焊接变形相反的预变形;
(4)对于小构件焊前预热、焊后回火,然后慢慢冷却,以消除焊接应力。 合理的焊缝设计;
(5)避免焊缝集中、三向交叉焊缝;
(6)焊缝尺寸不宜太大;
(7)焊缝尽可能对称布置,连接过渡平滑,避免应力集中现象;
(8)避免仰焊。
③ 焊接应力怎样消除
1 整体高温回火(消除应力退火),
将整个焊接结构加热到一定温度(根据具体工件金属材质而定),保温一段时间,在冷却。可以消除80%-90%的残余应力。应用最为广泛的一种应力消除工艺。
2 局部高温回火,只针对焊缝及其周围部分局部回火,消除应力效果不如整体回火。设备较简单,适用于结构较简单,拘束度较小工件,诸如 长筒形容器,管道接头,长构件的对接接头等。
3 机械拉伸法,对焊接工件进行加载,使得焊接压缩塑性变形区得到拉伸,减少焊接引起的局部压缩变形量,来降低应力。常见的有水压试验,水压压力大于容器的使用压力,水压试验的同时对容器进行了一次机械拉伸。消除部分焊接引起的应力。
4 温差拉伸法 (低温消除应力),在焊缝两侧各一个适当宽度用氧乙炔火焰加热。在焊枪后边一定距离喷水冷却。焊枪火焰 冷却喷水以相同速度移动。形成一个两个温度高(峰值约200摄氏度) 焊接区域温度低(约100摄氏度)。两侧金属因受热膨胀对温度较低的焊接区进行拉伸,产生拉伸塑性变形。来抵消 原来的压缩塑性变形。从而消除内应力。常用于规则焊缝厚度小于40毫米的板 壳结构,应力的消除。
5 振动法,针对焊缝区域进行振动。使得振源与结构发生稳定的共振。利用稳定共振产生的变载应力,使焊缝区产生塑性变形。达到消除焊接应力的目的。碳素钢及 不锈钢金属结构 使用振动法消除应力效果较好。具有设备价格低廉,简单,处理成本低,时间短。不会产生高温回火的氧化问题 的特点。
④ 在焊接研究领域内,控制焊接变形和减少应力集中是目前比较棘手的事,请问各位专家有更好的招吗
一、产生变形的原因及减少变形的方法
1、产生变形的原因
(1)焊接层数太多。
(2)焊接顺序不当。
(3)施工准备不足。
(4)母材冷却过速。
(5)母材过热。(薄板)
(6)焊缝设计不当。
(7)焊着金属过多。
(8)拘束方式不确实。
2、减少变形的方法
(1)使用直径较大之焊条及较高电流。
(2)改正焊接顺序
(3)焊接前,使用夹具将焊件固定以免发生翘曲。
(4)避免冷却过速或预热母材。
(5)选用穿透力低之焊材。
(6)减少焊缝间隙,减少开槽度数。
(7)注意焊接尺寸,不使焊道过大。
(8)注意防止变形的固定措施。
二、防止和减少焊接结构应力的方法
1、选择合理的装焊接顺序
(1)尽可能考虑恢复能自由收缩
1)对大型焊接结构,焊接应从中间向四周进行焊接,只有这样才能使恢复由中间向外依次收缩,减少焊接应力。
2)带肋板的工字钢,若先焊盖板与腹板再焊肋板和腹板的恢复,因角恢复的横向收缩会在盖板与腹板间造成很大的应力,若按顺序从中间逐格、并两边对称焊接使焊件能自由收缩,焊接应力就会大大减少。
(2)、收缩量最大的恢复应先焊
1)先焊的恢复受阻小,故焊后有一定的变形但应力较小。
2)收缩量大的焊缝,容易产生较大的焊接应力。因此焊件上收缩量最大的焊缝先焊可减少焊接应力。若焊件上即有对接焊缝又有角焊缝,应尽量先焊对接焊缝因为对接焊缝的收缩量比较焊缝大。
(3)平面交叉时应先焊横向焊缝
1)在焊缝交叉点会产生较大的焊接应力,若设计不可避免就应采用合理的焊接顺序。
2)T形焊缝和十字焊缝的合理顺序应确保横向焊缝先焊让其自由收缩以减少焊接应力,
注意:起弧点和收弧点应避免在焊缝的交叉点上。
2、选择合理的焊接参数
焊接时,应按焊件的具体情况尽可能采用小直径焊条(焊丝)与较小的热输入,以减少焊件受热范围,从而减少焊接应力。
3、预热法
(1)焊前对焊件的全部(或局部)进行加热,一般为150~350℃,其目的是减少焊接区域整体焊件的温差。温差越小,越能使焊缝区与结构整体均匀冷却,从而减少内应力。
(2)对淬硬倾向较大的材料或修补刚性较大的焊件常用此法。预热温度视金属材料的物理性能、结构刚性、散热条件等具体情况而有所差异。
4、加热“减应区”法
选择焊件的适当部位进行加热使之伸长。加热后再施焊,可使原来刚性大的焊件黄金原来大为减小。它可使焊件焊接区上阻碍接头自由收缩的部位之间温差大为减小,并可均匀冷却与收缩,进行焊接应力。
5、锤击法
(1)焊缝金属因在冷却收缩时受阻而产生拉伸应力,若在焊后冷却过程中用手锤或风动锤敲击焊缝金属,促使焊缝金属产生塑性变形,可抵消一定的焊缝收缩量,起到减小焊接应力的作用。
(2)实践证明:敲击第一层焊缝金属能使内应力几乎全部消除。为防止产生裂纹,应在焊缝塑性较好的热态时进行锤击;但盖面焊缝不宜锤击,因有损焊缝外观。
⑤ 如何减少焊接接头的应力集中
豪克能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%)。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%。
⑥ 如何防止焊接的变形和焊接变形后 正确的校正方法
焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。焊接过程中,对焊件进行不均匀加热和冷却,是产生焊接应力和变形的根本原因。
减少焊接应力与变形的工艺措施主要有:
1、预留收缩变形量:根据理论计算和实践经验,在焊件备料及加工时预先考虑收缩余量,以便焊后 工件达到所要求的形状、尺寸。
2、反变形法:根据理论计算和实践经验,预先估计结构焊接变形的方向和大小,然后在焊接装配时给予一个方向相反、大小相等的预置变形,以抵消焊后产生的变形。
3、刚性固定法焊接时将焊件加以刚性固定,焊后待焊件冷却到室温后再去掉刚性固定,可有效防止角变形和波浪变形。
(6)如何减小焊接接头的应力集中和变形扩展阅读:
焊接注意事项:
1、焊接操作及配合人员必须按规定穿戴劳动防护用品。并必须采取防止触电、火灾等事故的安全措施。
2、对焊机应安置在室内,并应有可靠的接地或接零。电焊导线长度不宜大于30m,当需要加长导线时,应相应增加导线的截面。当多台对焊机并列安装时,相互间距不得小于3m,应分别接在不同相位的电网上,并应分别有各自的刀型开关。
3、焊接现场10m范围内,不得堆放油类、木材、氧气瓶、乙炔发生器等易燃、易爆物品。
4、作业前,应检查并确认对焊机的压力机构灵活,夹具牢固,气压、液压系统无泄漏,一切正常后,方可施焊。
参考资料来源:网络-焊接
参考资料来源:网络-焊接变形
参考资料来源:网络-校正方法
⑦ 如何减少焊接接头的应力集中
减少焊接接头应力集中的措施是:
(1)尽量采用对接接头,对接接头的余高值不应太大,焊趾处应尽量圆滑过渡;
(2)对丁字接头(十字接头)应该开坡口或采用深熔焊,以保证焊透;
(3)减少或消除焊接缺陷,如裂纹、未焊透、咬边等;
(4)不同厚度钢板对接时,对厚板应进行削薄处理;
(5)焊缝之间不应过分密集,以保证有最小的距离;
(6)焊缝尽量避免出现在结构的转弯处。
⑧ 如何消除或减少焊接应力和焊接变形 焊接接头由哪
一个是焊接结构本身要设计合理,在一个就是焊丝的选择,还有就是注意借助工装夹专具,最后属是注意应力的消除,采用热处理、振动时效设备HK系列、专用豪克能焊接应力消除设备,都是有效的,其中豪克能增强焊接接头的疲劳强度