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焊接知识小百科:如何控制焊接变形
  • 601
  • 2022-10-07

焊接过程中被焊工件受到不均匀温度场的作用而产生的形状、尺寸变化称为焊接变形。随温度变化而变化的称为焊接瞬时变形;被焊工件完全冷却到初始温度时的改变,称为焊接残余变形。同时焊接变形对结构安装精度有很大影响,过大的变形将显著降低结构的承载能力。


造成焊接变形的主要原因是在焊缝及其热影响区都存在较大的残余应力,残余应力的存在会导致焊接构件的变形、开裂并降低其承载力;同时,在焊缝的焊趾部位还存在凹坑、余高、咬边造成的应力集中;而焊趾处的熔渣缺陷、微裂纹又形成了裂纹的裂纹源。由于受残余拉应力、应力集中和裂纹萌生源的影响,焊接接头的疲劳寿命大大降低。


金属焊接


在焊接生产过程中焊接变形不可避免,但是从设计和工艺两方面措施处理得好,可防止和减少焊接变形,进而避免或减少焊后变形的矫正工作量。焊接变形分为纵向和横向收缩,角变形,弯曲变形,扭曲变形,波浪变形等。控制焊接变形的具体措施有:


一、设计措施

1.在设计焊接构件时,如尺寸,自重允许的条件下,适当提高构件的刚度,减少焊接引起的变形量。

2.选择焊缝尺寸:在保证焊接质量和满足结构承载能力的前提下,尽量减少焊缝尺寸。

3.合理选择焊缝数量:如对于自重不要求的焊接构件,适当选用较厚材料,可减少筋板数量,从而减少焊缝数量.

4.合理设计焊缝位置:焊缝设计成对称于焊接构件截面的中心轴或使缝接近中心轴,这样焊接应力对称互相抵消,大大减少焊接变形。


二、工艺措施

1.对于复杂焊接结构来说,装配顺序相当重要,一般截面和焊缝对称的结构,先装配成总体,然后再分部对称焊接。

2.对于不对称的复杂焊接结构,可先将其分成若干简单部件分别施焊,然后再总装焊接。

3.焊接参数的选择:原则是减少热量的输入,即尽量减小焊接参数,以减少变形量。

4.对称焊缝采用对称焊,最好两人同步焊。

5.对于长焊缝应采取不同的方向和顺序施焊:即分段焊,跳焊,分段退焊,分中对称焊。

6.对于不同焊缝的焊接,应焊对接焊缝,后焊角焊缝及其它焊缝。

7.先焊中间部位的焊缝,再焊四周部位的焊缝。

8.预置反方向的变形量,以抵消焊接变形。

9.焊前对焊件外加刚性拘束,强制焊件在焊接时不能自由变形。


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