SPP-LT-LT-001除盐水箱焊接变形控制方案

SPP-LT-LT-001除盐水箱焊接变形控制方案
SPP-LT-LT-001除盐水箱焊接变形控制方案

除盐水箱焊接防变形措施

一. 水箱组对固定措施:

1. 严格按照水箱安装及焊接施工工作程序中规定的程序进行焊接

2. 焊接前将要施焊的焊道两侧的两块钢板的四周用钢板码压平,每个压码之间的距离不大于500mm,并保证两块被焊钢板能自由膨胀和收缩。

3. 被焊两块钢板上用4块压重块(每块2吨)顺着焊道方向压上,以防止焊接过程中被焊钢板起拱。施焊完成后,自然冷却后方可移开。

4. 焊接较长直焊道时,压重块如果不够,可以在焊道两侧压重并移动。

二. 焊接工艺措施:

1 底板焊接变形控制措施

底板应按图纸设计要求的搭接形式铺设,中幅板焊缝焊接前, 沿焊缝长

度方向进行刚性固定以及在所有焊缝两端加防翘曲的垫板,待所有底板

铺设后由中心向外施焊,待中幅板与边缘板焊接完成后最后将两者向焊。

底板焊接时应从底板板的短边焊缝开始施焊,且在焊接时要使先焊接的

焊缝能自由收缩,短焊缝焊接完成后再对长焊缝进行施焊,且从中心向

外施焊,使焊接时产生的应力及变形向外扩散,以减小焊接变形。所有

焊缝采用分段跳焊法,沿同一方向施焊。

为有效防止因内应力产生罐底变形,在长方形钢板焊接完成前应在钢板

上留出一条或两条主要焊缝不焊,为后续焊接留下充足的收缩余量,待

其他焊缝焊接完成后再进行焊接。

多板搭接接头处应力集中,容易形成拱形变形,应在首先焊接的方向上

留约100mm的一段不焊,由最后一方向的焊接完成,这样的焊接顺序有

利于焊接应力的抵消。

1)首先焊接长方形钢板相互错开的短焊缝(1.5m以下),再焊接通直的长焊缝(1.5m以上)。长方形钢板短焊缝采用分段跳焊,将焊道分成

图1 短焊缝分段跳焊法

(箭头为运条方向,序号表示焊接顺序)

对于长焊缝从中心向两端分成若干350~400mm长小段,由2名焊工从中

心向两边对称退步条焊。(见图2)

图2 长焊缝分段跳焊法

(箭头为运条方向,序号表示焊接顺序)

2)采用多层多道焊,第一层与第二层的接头应相互错开。

3)水箱底板与水箱壁板焊接时为防止底板与水箱壁板部位的焊缝边缘处翘起,需对底板进行刚性固定,每隔一至两米长度沿圆周支持罐底

和管壁。焊接时焊工对称分布于罐内和罐外,沿同一方向分段跳焊,

先焊内圈后焊外圈焊缝。

2 罐壁焊接变形控制措施

2.1罐壁环向焊缝焊接变形控制

1)罐壁采用对称分段跳焊法进行施焊,如图3所示。将罐壁环向焊缝分

割成若干长段,每隔90°对称布置焊工施焊。将每个焊工负责的环向焊

缝再分割成300~350mm长的小段,所有焊工沿同一方向进行跳焊。(先

焊1-1、1-2、1-3、1-4、1-5;再焊2-1、2-2、2-3、2-4、…)管壁环

焊缝点焊由对称于预留缝处开始,由两边向预留缝处实施点焊,防止焊

接时产生变形。

图3 对称分段跳焊法示意图

2)焊接前应去除焊口内外20mm范围内母材上的飞溅、熔渣等杂物清理

干净。

3)必须在焊缝上一层全部焊接完成后才能进行下一层的焊接,严禁在同

一层未全部焊接完成就进行次层焊接。

2.2罐壁纵向焊缝焊接变形控制

水箱壁板整圈对口时,周长预留焊接收缩量。壁板纵向焊缝由数名焊工

均匀分布同时施焊(留一条纵向焊缝调节壁板周长),每条焊缝下端预留

150~200mm不焊,以防端部变形,待环焊缝焊接完毕后焊接,所有焊缝

采用分段跳焊。

3 焊接过程质量控制措施

3.1 水箱焊接过程中选择焊接技术水平较高,焊接质量稳定的焊工进行焊接

施工,焊接过程中出现焊工焊接质量下降及时分析原因,替换焊工或调

整焊接工艺参数。

3.2 焊接施工过程中焊接QC1进行严格监督,纠正焊工错误,及时发现焊接

质量问题。

3.3 焊接施工严格遵守相关焊接质量计划进行,不得越点施工。

3.4 对焊接完成的焊缝立即进行标识,及时进行外观检验及无损检测,发现

质量缺陷立即分析原因并修补。

3.5 所有焊缝焊接完成后焊工需进行100%自检,自检合格后通知QC1进行检

查,QC1检查完成后通知QC2,QC2检查合格后通知工程公司进行验收。

大面积薄板焊接变形的控制

论文关键词:大面积薄板焊接变形控制 论文摘要:在大面积薄板焊接工程中.焊接变形量的大小是衡量该工程成功与否的重要标志,也是工程质量好环的关键,因此控制焊接变形是人们十分重视而致力于研究的课题。本文就煤气柜底板焊接工程的成功经验和失败教训阐述控制薄板焊接变形的一些行之有效的方法及一些初浅的见解,旨在类似工程中借鉴和参考。 如何控制焊接应力和变形到最小是大面积薄板焊接中最关键的一个环节。控制大面积薄板焊接工程的焊接变形不能单一行事,而应综合治理。试验经验告诉我们,焊接工程中的焊接变形和焊后残余应力并不是两种孤立的现象。两者之间的联系是有机的,它们同时存在于同一焊件,相辅相成而又相互制约。大面积薄板焊接焊缝形式主要为对接和搭接。但这两种焊缝形式产生的变形基本一样,出产生横向收缩和纵向收缩外,如图一、二所示,还会产生失稳翘曲变形如图三所示,即常见的薄板焊接后产生的鼓包。 图一焊接横向收缩图二焊接纵向收缩

图三焊接失稳翘曲变形 在实际工程中要想获得最佳的理想状态。使三种方式的应力和变形合理分布在该结构中,使之相互制约、相互控制,正负压力保持在一个平衡的状态下。这一指导是控制大面积薄板焊接工程中焊接变形的有效途径。本文一工程中常见的曼型煤气柜的底板焊接为例进行分析。 1、以10万立曼型煤气柜的底板为例 煤气柜底板焊接工程是十分典型的大面积薄板焊接工程。底板面积为1586.27m2,焊缝总长为。底板由中心板和内外环板组成。中心板和内环板为δ=5mm厚钢板组成,外环板为δ=8mm钢板组成。钢板材质均为Q235B。底板的结构形式如图四所示。

图四罐底板焊接布置图 2、技术难点 面积大,板比较薄,内外环板厚度不一致,为厚板与薄板对接,规范要求底板的平面度不大于D/500,且不大于60mm。这就要求在施工时根据理论与施工经验来制定严格的施工工艺,稍不注意就会使产生较大的凸起,给后续施工带来很大的麻烦。重新修理难度较大,同时会使生产成本大大地增加。而此问题的产生原因归根到底就是由于焊接工程中由于对焊接应力和变形产生的机理不了解,不能合理地安排施工工艺而导致的结果。因此,合理的施工工艺安排,是在掌握其产生机理原理分析的基础上产生的,也就是要理论与实践要相结合。 3、焊接工艺及剖析 (1)分析焊接应力和变形产生的机理、影响因素及其内在联系 如下图四所示,给出了引起焊接应力和变形的主要因素及其内在联系。

焊接变形控制方法

1、利用反变形法控制焊接变形 为了抵消和补偿焊接变形,在焊前进行装配时,先将工件向与焊接变形相反的方向进行人为的变形,这种方法称为反变形法。反变形法是生产中最常用的方法,通常适用于控制焊件的角变形和弯曲变形。 2、用刚性固定法控制焊接变形 利用夹具、支撑、专用胎具、定位焊等方法来增大结构的刚性,减小焊接变形的方法称为刚性固定法。刚性固定法简单易行,是生产中常用的一种减小焊接变形的方法。生产中常用刚性固定配合反变形来控制焊接变形。 3、选择合理的装焊顺序控制焊接变形 同一焊接结构,采用不同的装焊顺序,所引起的焊接变形量往往不同,应选择引起焊接变形最小的装焊顺序。一般采取先总装后焊接的顺序,结构焊后焊接变形较小。 4、选择合理的焊接顺序控制焊接变形 当焊接结构上有多条焊缝时,不同的焊接顺序将会引起不同的焊接变形量。合理的焊接顺序是指:当焊缝对称布置时,应采用对称焊接;当焊缝不对称布置时,应先焊焊缝小的一侧。此外,采用跳焊法、分段退焊法等控制焊接变形均有较好的效果。 5、散热法 散热法又称强迫冷却法。就是把焊接处热量散走,使焊缝附近的金属受热面大大减小,达到减小变形的目的。散热法有水浸法和散热垫法。 6、锤击法 利用锤击焊缝使焊缝延伸,就能在一定程度上克服由焊缝收缩所引起的变形。例如,薄板对接焊后会产生波浪变形,就可以用锤在焊缝长度方向上对焊缝进行锤击来克服其变形。 7、选择合理的焊接方法 选用能量比较集中的焊接方法如CO2气体保护焊、等离子弧焊来代替气焊和手工电弧焊进行薄板焊接,可减小变形量。 焊接电弧 焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象。在这种气体放电过程中产生大量的热能和强烈的光辉 。通常,气体是不导电的,但是在一定的电场和温度条件下,可以使气体离解而导电。 焊接电弧就是在一定的电场作用下,将电弧空间的气体介质电离 ,使中性分子或原子离解为带正电荷的正离子和带负电荷的电子(或负离子), 这两种带电质点分别向着电场的两极方向运动,使局部气体空间导电,而形成电弧。 1、焊缝位置的影响 2.结构的刚性对焊接变形的影响3、装配和焊接顺序对结构变形的影响

焊接变形的影响因素与控制

摘要 焊接过程是对焊件的局部进行高温加热使其达到融化状态,随后快速冷却结晶形成焊缝,由于急剧的非平衡加热及冷却,结构将不可避免地产生焊后残余变形、应力以及金属组织的变化。焊接应力与变形直接影响焊件的尺寸精度、强度、刚度、稳定性以及耐腐蚀性能等。是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性的关键因素。焊接应力与变形过大时,不仅给产品制造工艺增加困难,还会因焊接裂纹或变形过大无法矫正而导致构件报废,造成巨大经济损失。本文主要阐述焊接变形的影响因素、控制措施和方法。 关键词:焊接变形;影响因素;控制措施

目录 第一章 1页

第一章焊接应力 在没有外力的情况下,物体内部存在的应力称为内应力,内应力在物体内部自相平衡,即物体内部各方向的内应力总和等于零,内应力对于任何一点的力矩总和等于零。常见的内应力有以下几种: 1、热应力:又称温度应力。它是在不均匀加热及冷却过程中所产生的应力,它与加热温度和加热不均匀程度、焊件的钢度以及焊件材料的热物理性能等因素有关。 2、相变应力:金属发生相变时,由于体积发生变化而引起的应力。 3、装配应力:在装配和安装过程中产生的应力。例如:紧固螺栓、热套结构等均匀有内应力产生。 4、残余应力:当构件上承受局部荷载或经受不均匀加热时,都会在局部地区产生塑性应变。当局部外载撤去后或热源离去,构件温度恢复到原始的均匀状态时,由于构件内部发生了不能恢复的塑性变形,因而产生了内应力,即残余应力。残留下来的变形即残余变形。 焊接过程中焊件的热应力是随时间而变化的瞬时应力,焊后残余下来,即为残余应力。按照焊接应力在空间的方向可以分为单项应力、双向应力和三项应力。薄板对接时,可以认为是双向应力。大厚度焊件的焊缝,三个焊缝的交叉处以及存在裂缝、加渣等缺陷通常出现三向应力,三相应力使材料的塑性降低、容易导致脆性断裂,它是一种最危险的应力状态。 第二章焊接变形 一、焊接变形发生的原因 钢材的焊接通常采用熔化焊方法,把焊接局部连接处加热至溶化状态形成熔池,待其冷却结晶后形成焊缝,使原来分开的钢材连接成整体。由于焊接加热时还焊接接头局部加热不均匀,金属冷却后沿焊缝纵向收缩时受到焊件低温部分的阻碍,使焊缝及其附近区域受拉应力,远离焊缝区域受压应力。因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行,膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形,焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来,焊接变形因此产生。 二、焊接变形的主要形式

薄板焊接工艺方法

薄板焊接工艺方法公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

薄板焊接变形控制经验 薄板焊接变形的质量控制包括从钢板切割开始到装夹、点固焊、施焊工艺、焊后处理等,其中还要考虑所采用的焊接方法、有效地变形控制措施。 1、焊接方法对焊接变形的影响* 合适的焊接方法需要考虑生产效率和焊接质量,所以焊接方法、焊接工艺和焊接程序显著影响焊接变形的水平。因此所采用的焊接方法必须具有高的熔敷效率和尽量少的焊道。7 R" F: v" @, `8 H5 C7 N 尽可能减少不必要的焊缝; 合理安排焊缝位置:焊缝位置应便于施焊,尽可能对称分布焊缝; 合理地选择焊缝的尺寸和形式,焊缝设计为角焊缝、搭接焊缝(角焊缝焊接变形小于对接焊缝变形); 3 1 `2、点固焊工艺对焊接变形的影响 2 e' }$ [8 l' x! w 1 L- l, {; [. ^% T 点固焊不仅能保证焊接间隙而且具有一定的抗变形能力。但是要考虑点固焊焊点的数量、尺寸以及焊点之间的距离。对于薄板的变形来说,点固焊工艺不合适就有可能在焊接之前就产生相当的残余焊接应力,对随后的焊接残余应力积累带来影响。点焊尺寸过小可能导致焊接过程中产生开裂使焊接间隙得不到保证,如果过大可能导致焊道背面未熔透而影响接头的美观连续性。点固焊的顺序、焊点距离的合理选择也相当重要。 J

# u: e# `$ x$ J& T% 3、装配应力及焊接程序对薄板焊接变形的影响 应尽量减少焊接装配过程中引起的应力,如果该应力超过产生变形的临界应力就可能产生变形。装配程序注意尽量避免强行组装,并核对坡口形式、坡口角度和组装位置, 对接接头焊接: 板厚≤2的无论单面焊还是双面焊都可以不开坡口, 对于板厚~双面焊可以不开坡口,但只能单面焊时,可以将坡口间隙放大到1~2mm或开坡口焊接; 板厚~双面焊时应在背面用小砂轮清根;只能单面焊时都应开坡口;

【最新编排】焊接变形的原因及控制方法

在焊接过程中由于急剧地非平衡加热及冷却,结构将不可避免地产生不可忽视地焊接残余变形。焊接残余变形是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性地关键因素。针对钢结构工程焊接技术地重点和难点,根据多年地工程实践经验, 本文主要阐述实用焊接变形地影响因素及控制措施和方法。 钢材地焊接通常采用熔化焊方法,是在接头处局部加热,使被焊接材料与添加地焊接材料熔化成液体金属,形成熔池,随后冷却凝固成固态金属,使原来分开地钢材连接成整体。由于焊接加热,融合线以外地母材产生膨胀,接着冷却,熔池金属和熔合线附近母材产生收缩,因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行,膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。这样,在焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来。 焊接变形地影响因素 焊接变形可以分为在焊接热过程中发生地瞬态热变形和在室温条件下地残余变形。 影响焊接变形地丙素很多,但归纳起来主要有材料、结构和工艺3个方而。 1 . 1材料因素地影响 材料对于焊接变形地影响不仅和焊接材料有关,而且和耳材也有关系,材料地热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形地产生过程有重要地影响。英中热物理性能参数地影响主要体现在热传导系数上,一般热传导系数越小,温度梯度越大,焊接变形越显箸。力学性能对焊接变形地影响比较复杂,热膨胀系数地影响最为明显,随着热膨胀系数地增加焊接变形相应增加。同时材料在高温区地屈服极限和弹性模量及其随温度地变化率也超着十分重要地作用,一般情况下,随着弹性模量地增大,焊接变形随Z减少而较高地屈服极限会引起较高地残余应力,焊接结构存储地变形能量也会因此而增大,从而可能促使脆性断裂,此外,由于塑性应变较小且塑性区范協不大, 因而焊接变形得以减少。 1 ? 2结构因素地影响 焊接结构地设讣对焊接变形地影响最关键,也是最复杂地因素-其总体原则是随拘束度地增加,焊接残余应力增加,而焊接变形则相应减少。结构在焊接变形过程中, 工件本身地拘束度是不断变化着地,因此自身为变拘束结构,同时还受到外加拘束地影响。一般情况下复杂结构自身地拘束作用在焊接过程中占据主导地位,而结构本身在焊接过程中地拘束度变化情况随结构复杂程度地增加而增加,在设il焊接结构时,常需要采用筋板或加强板来提高结构地稳左性和刚性,这样做不但增加了装配和焊接工作S,而且在某些区域,如筋板、加强板等,拘束度发生较大地变化,给焊接变形分析与控制带来了一泄地难度。因此,在结构设汁时针对结构板地厚度及筋板或加强筋地位置数量等进行优化.对减小焊接变形有着十分重要地作用。 1.3工艺因素地彩响

薄板件焊接变形计算公式

薄板件中焊接焊接焊接变形量大,容易变形 焊接变形收缩始终是一个比较复杂的问题,对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关,坡口大、对接间隙大,焊缝截面积大,焊接能量也大,则变形也大。 为了给设计人员提供一定的参考,贴几个公式: 1、单V对接焊缝横向收缩近似值及公式: y = 1.01*e^(0.0464x) y=收缩近似值 e=2.718282 x=板厚 2、script id=text173432>双V对接焊缝横向收缩近似值及公式: y = 0.908*e^(0.0467x ) y=收缩近似值 e=2.718282 x=板厚

3、

5、

1、预热处理是为了防止裂纹,同时兼有一定改善接头性能的作用,但是预热也恶化劳动条件,延长生产周期,增加制造成本。过高预热温度反会使接头韧性下降。 预热温度确定取决于钢材的化学成分、焊件结构形状、约束度、环境温度和焊后热处理等。随着钢材碳当量、板厚、结构约束度增大和环境温度下降,焊前预热温度也需相应提高。焊后进行热处理的可以不预热或降低预热温度。 Q345焊接的预热温度板厚≤40mm,可不预热; 板厚>40mm,预热温度≥100度(以上为理论参考) 2、焊接变形收缩始终是一个比较复杂的问题,对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关,坡口大、对接间隙大,焊缝截面积大,焊接能量也大,则变形也大。具体经验公式见附件! 3、低合金钢接头焊接区的清理是一项不可忽视的工作,是建立低氢环境的主要环节之一。 若直接在焊件切割边缘和切割坡口上的焊接接头,则焊前必须清理干净切割面得氧化皮盒熔化金属的毛刺,必要时可用砂轮打磨。 如果焊件表面未经喷丸、喷砂等预处理,则在焊缝两侧的内外表面必须用砂轮打磨至露出金属光泽。焊条电弧焊接头的打磨区要求每侧为20mm,埋弧焊为30mm。

控制压力容器管板焊接变形的方法

行业资料:________ 控制压力容器管板焊接变形的方法 单位:______________________ 部门:______________________ 日期:______年_____月_____日 第1 页共8 页

控制压力容器管板焊接变形的方法 在压力容器制造中,由于在控制压力容器管板进行焊接时,没有对焊接工艺参数进行合理的选择,导致在焊接过程管板焊接变形,本文主要对控制压力容器管板焊接变形的方法进行探讨。随着科学技术的迅猛发展,压力容器被普遍应用到能源工业、石油化学工业、科研工业等工业的生产过程中。因为压力容器属于危险性比较高的一类物品,很容易出现燃烧起火、爆炸等情况,对相关人员和单位造成一定的经济损失和伤害。在压力容器在压力容器制造中,往往由于组装与施焊的顺序不当,以及焊接工艺参数选择的不合理,易引起管板焊接变形,导致密封不严,管子拉脱。因此,在压力容器制作的过程中,对密封性要求非常的高。为了有效的避免因为各种不利因素对导致压力容器的密封性降低,本文主要对控制压力容器管板焊接变形的方法进行探讨。管板焊接变形的原因及影响因素 管板焊接变形的原因主要表现在两个方面。一是主要是由于筒体与管板焊接的横向收缩变形在厚度方向上的不均匀分布引起的;管板与筒体的焊缝一般为单面单边V型坡口,焊接时焊缝的背面和正面的熔敷金属的填充量不一致,造成了构件平面的偏转,所以这种变形在客观上是绝对存在的;二是管板与筒体焊接角变形主要由两种变形组成,即筒体与管板角度变化和管板本身的角变形,前者相当于两个工件对接焊接引起的角变形,后者相当于在管板上堆焊时引起的角变形。而焊接变形的大小的主要取决于管板的刚性、焊接线能量、坡口角度、焊缝截面形状、熔敷金属填充量焊接操作等因素有关。根据管板变形的原因及影响因素,由于管板焊接不能实现双面焊,焊接时电流过大会引起烧穿伤及换 第 2 页共 8 页

薄板焊接变形控制工艺

M 管理与控制 anagement & Control 65 薄板焊接变形控制工艺 马钢重型机械设备制造公司 (安徽马鞍山243000) 袁有轩 【摘要】在大面积薄板焊接工程中,焊接变形量的大小是衡量该铆焊件成功与否的重要标志,因此, 控制焊接变形是技术人员重视并致力于研究的课题。本文就夏顺项目焊接件驱动侧门的成功焊接制作经验,阐述控制薄板焊接变形的一些有效的方法。 驱动侧门是夏顺项目除磷导卫中典型的薄板焊接件,在常规工艺方法下焊接会产生较大面积的薄板(δ=3mm )变形,整个面板部分平面度,最高点1cm ,最低边也有7 8mm 扭曲变形,不能满足图样位置公差的要求,因此,我们要制定详细的焊接工艺,通过严格控制各焊接参数来保证变形量。 1.结构件及变形基本形态分析 驱动侧门是由两块4400mm ?870mm ?3mm 主面板,并且在板反面焊接纵横向板条做骨架支撑结构,然后在通过之前做好的立柱在现场通过铰链焊接在一起,可自由开合的门体结构,其结构如图1所示 。 图1 大面积薄板焊接焊缝形式主要为对接和搭接。但这两种焊缝形式产生的变形基本一样,除产生横向收缩和纵向收缩外(见图2、3),还会产生失稳翘曲变形(见图4),即常见的薄板焊接后产生的鼓包。 2.焊接变形原因分析 (1)面积大,板比较薄,背面板条与薄板对接, 根据焊接件通用技术条件规定面板的平面度≤4mm ,这就要求在施工时根据理论与施工经验来制定严格的施工工艺,稍不注意就会使面板产生较大的凸起,给后续施工带来很大的麻烦。重新返修难度较大,同时会使生产成本大大地增加。问题产生原因主要

S 现场解决方案 olutions 66 是在焊接工程中由于对焊接应力和变形产生的机理不了解,焊接应力释放不完全,因此要合理的进行施工工艺安排,从而控制焊接应力。 (2)钢板受热不均产生变形,造成钢板扭曲。 3.焊接工艺剖析 图5给出了引起焊接应力和变形的主要因素及其内在联系。由图5可以看出,焊接时局部不均匀的热输入是产生焊接应力与变形的决定因素。而热输入是通过材料、制造和结构因素所构成的内外拘束度而影响热源周围的金属运动,最终形成焊接应力的变形。材料因素主要为材料特性、热物理常数及力学性能。制造因素(工艺措施、夹持状态)和结构因素(构件形状、厚度及刚性等)则更多地影响着热源金属的外拘束度。随焊接热过程而变化的内应力场和构件变形,称为焊接瞬态应力与变化。而焊后,在室温条件下残留于构件中的内应力场和宏观变化,称为焊接残余应力与焊接残余变形。 图5引起焊接应力与变形的主要因素及其内在联系 4.优化焊接工艺确保焊接变形 (1)焊接方法先焊短焊缝后焊长焊缝,采取分段退焊,由内向外依次进行。如图1中的背面板条短缝,将其由内向外焊接为一体,可自由收缩为一整体长条。同理,焊完所有短缝,所有中心板都成为焊接后得到自由收缩、基本无应力的若干长条,然后再将每个长条由内向外连接起来,也属于在自由收缩状态下成形,这样焊接应力很小,变形也很小。 (2)分段退焊基本原理分段退焊的原理与间 歇焊和减少焊接热输入的原理基本是一样的,主要是缩小焊接区与结构整体之间的温差,从而减少变形;同时由于头尾相接的焊接顺序,前一段焊缝刚冷却下来,后一段焊缝的热量就会给前一段一部分,使其得到一次退火的机会,同时减小了前后的温差,因而消除应力、减少变形。根据实践经验,背面板条分段退焊,应以一根焊条为一个循环,一根焊条约焊200mm ,这样要比500 600mm 一个循环变形要小的多。这样焊的缺点是接头增加,降低美观程度,但比变形后再去处理变形要合算的多。 (3)由内向外依次进行的基本原理 如图1中 先焊中间部位横短板条再焊纵的长板条,因为两板相焊,焊缝会产生横向收缩和纵向收缩,又因内部是封闭部位,外部属自由端(越往外越明显),由内向外可使焊缝的横、纵焊缝自由收缩;反之,若先焊外部,自由端被固定,再焊内部时,焊缝的横、纵向收缩都会受到限制,因而产生较大应力,从而产生较大变形。 (4)由多名焊工均布对称施焊的基本原理 由 于不对称受热而引起变形,长条板不对称受热而引起变形。在面板的焊接中也要由多名焊工均布对称施焊,这样可以防止由于不对称受热引起偏心力而引起变形,若对称受热,即使有应力存在,也不会引起变形,且越往外越明显,这是因为两侧的应力相等而又有足够的宽度,不会使中心板产生弯曲。 5.结语 优化焊接方法后,整个门面板看上去很平整,通过检验整个面板高低差只有3mm 左右,顺利通过夏顺方面检验交付装配现场。 (20110230) 櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧 李万君荣获“中华技能大奖” 继2010年底荣获中国北车长客股份公司“特等劳模”称号后,2011年2月22日,电焊工李万君又登上了我国“中华技能大奖”的领奖台。 “中华技能大奖”是国家对一线技术工人的最高褒奖,素有“工人院士”之称。之所以能从全国数十万技术工人中脱颖而出,因为李万君“代表了车辆转向架构架焊接的世界最高水平” 。(中工网—《工人日报》)

焊接变形的控制和预防

1、焊接变形的定义 在焊接过程中,焊缝金属和基材的冷热循环所引起的膨胀和收缩形成焊接变形。焊接时,沿 同一边持续焊接引起的变形比两边交叉焊接的变形大。在焊接引起的冷热循环中,很多因素 影响金属的收缩并导致变形,如金属在受热时其物理、机械性能发生变化。当热膨胀增加、 热量增大时(见图1),焊接区域温度升高,焊接区域钢板的弯曲强度、弹性、热导性能将降低。 2、产生焊接变形的原因 在金属冷热变化过程中,应了解怎样产生变形、为什么产生变形。图2 为一组钢板冷热变化 时产生的变形示例。均匀加热钢板时,向各个方向均匀膨胀,见图2a。当钢板冷却至室温时,也是均匀收缩并恢复至原始尺寸。如果钢板在加热时给予刚性约束(见图2b),两个侧边就不 会产生变形。但是,加热时钢板一定会膨胀,所以只能在无约束的垂直方向膨胀(厚度方向),从而使钢板变得更厚。同样,当钢板温度降至室温时,也将在各方向上收缩(见图2c),这样,工件就发生了永久性弯曲或扭曲变形。

在焊接受热过程中,膨胀和收缩作用于焊接金属和基材上,焊缝和基材因局部被加热而形成 很大的温度梯度。冷却时,焊接金属试图正常收缩至室温时的体积。但是,熔化的焊接金属 因基材而受到约束,焊缝金属和基材之间就会产生应力集中。焊缝附近区域因此产生应力集 中而伸展或弯曲或变薄,这些超过焊缝金属屈服应力的集中释放就形成了永久变形。当焊接 温度接近室温,整个基材受到约束而无 法变形,金属的伸缩应力接近屈服应力。如果约束(夹具固定工件或反收缩力)取消,残余应 力释放,基材将发生迁移,焊接工件将产生变形。金属内部结构因焊接不均匀的加热和冷却 产生的内应力叫焊接应力,由焊接应力造成的变形叫焊接变形。不同的焊接工艺引起的焊接 变形量不同。 3 影响焊接结构变形的主要因素和变形的种类 (1)影响焊接结构变形的主要因素。 a.焊缝在结构中的位置; b.结构刚性的大小; c.装配和焊接顺序; d.焊接规范的选择。 (2)焊接变形的种类。 a.纵向收缩和横向收缩(在焊缝长度方向上的收缩称纵向收缩,在垂直于焊缝纵向的收缩称 横向收缩); b.角变形; c.弯曲变形; d.波浪变形; e.扭曲变形。 (3)从焊接工艺上分析,影响焊接收缩量的因素。 a.采用焊条电弧焊焊接长焊缝时,一般采用焊前沿焊缝进行点固焊,有利于减小焊接变形,同时也有利于减小焊接内应力。 b.备料情况和装配质量对焊接变形也会产生影响。 c.焊接工艺中影响焊缝收缩量的因素有: ①线膨胀系数大的金属材料其焊接变形大,反之焊接变形小。 ②焊缝的纵向收缩量随着焊缝长度的增加而增加。 ③角焊缝的横向收缩比对接焊缝的横向收缩小。 ④间断焊缝比连续焊缝的收缩量小。 ⑤多层焊时,第一层引起的收缩量最大,以后各层逐渐减小。 ⑥在夹具固定条件下的焊接收缩量比没有夹具固定的焊接收缩量小,减少约40%~70%。

焊接变形控制技术要点

钢结构制造事业部焊接变形控制工艺 编制: 校对: 审核: 批准: 重庆建工工业有限公司 钢结构事业部 2015年6月11日

1 焊接应力 (2) 1.1焊接应力的种类 (2) 2 焊接变形 (2) 2.1焊接变形发生的原因 (2) 2.2焊接变形的主要形式 (2) 3 焊接变形的影响因素 (3) 3.1材料因素的影响 (3) 3.2结构设计因素的影响 (3) 3.3焊接工艺的影响 (3) 3.3.1焊接方法的影响 (3) 3.3.2焊接接头形式的影响 (3) 3.3.3焊接层数的影响 (4) 3.4焊接参数的影响 (4) 3.4.1电弧电压 (4) 3.4.2焊接电压过高 (4) 3.4.3焊接速度 (4) 3.4.4焊丝伸出长度 (4) 3.4.5焊枪倾斜角度 (4) 4 焊接变形的预防与控制措施 (5) 4.1设计措施 (5) 4.4.1尽量减少焊缝数量 (5) 4.4.2合理地选择焊接的尺寸和形式 (5) 4.4.3合理设计结构形式及合理安排焊缝位置 (5) 4.2工艺措施 (5) 4.2.1焊前预防措施 (5) 4.2.2焊接过程控制措施 (6) 4.3焊后矫正措施 (6) 4.3.1机械矫正 (6) 4.3.2加热矫正 (6)

1 焊接应力 焊接时,由于焊缝局部加热到高温状态,焊件温度均匀不分布,造成钢结构不均匀冷却收缩而产生变形。其次,在焊接时,由于不同焊接热循环作用引起金相组织发生转变,随之而出现体积的变化,当体积变化受到周围金属阻碍时便产生了应力,从而出现整体变形。 焊接变形分为局部变形和整体变形。局部变形指焊接结构的某部分发生变形,在焊接中易于矫正;整体变形指整个结构的形状或尺寸发生变化,是由于焊接在各个方向上收缩不均所引起的,这在焊接中尤为重要,一般不允许发生整体变形。焊接变形产生的原因很多,不均匀的局部加热和冷却是最主要原因。焊接时,焊件局部加热到熔化状态,形成了温度不均匀分布区,使焊接出现不均匀的热膨胀,热膨胀受到周围金属的阻碍不能自由膨胀而受到压应力,周围的金属则受到拉应力。当被加热金属受到的压应力超过屈服点时,就会产生塑性变形;焊接冷却时,由于加热的金属在加热时已产生了压缩的塑性变形,所以,最后的长度要比未被加热金属的长度短些,从而产生变形。 1.1焊接应力的种类 1.1.1热应力:又称温度应力。它是在不均匀加热及冷却过程中所产生的应力,它与加热温度和加热不均匀程度、焊件的钢度以及焊件材料的热物理性能等因素有关。 1.1.2相变应力:金属发生相变时,由于体积发生变化而引起的应力。 1.1.3装配应力:在装配和安装过程中产生的应力。 1.1.4残余应力:当构件上承受局部荷载或经受不均匀加热时,都会在局部地区产生塑性应变。当局部外载撤去后或热源离去,构件温度恢复到原始的均匀状态时,由于构件内部发生了不能恢复的塑性变形,因而产生了内应力,即残余应力。残留下来的变形即残余变形。 焊接过程中焊件的热应力是随时间而变化的瞬时应力,焊后残余下来,即为残余应力。 2 焊接变形 2.1焊接变形发生的原因 钢材的焊接通常采用熔化焊方法,把焊接局部连接处加热至溶化状态形成熔池,待其冷却结晶后形成焊缝,使原来分开的钢材连接成整体。由于焊接加热时还焊接接头局部加热不均匀,金属冷却后沿焊缝纵向收缩时受到焊件低温部分的阻碍,使焊缝及其附近区域受拉应力,远离焊缝区域受压应力。因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行,膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形,焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来,焊接变形因此产生。 2.2焊接变形的主要形式 焊接变形主要有收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和破浪变形五种基本形式。其成因如下: 收缩变形是由于焊缝的纵向(沿焊缝方向)和横向(垂直焊缝方向)收缩引起的 角变形由于V型坡口对接焊焊缝布置不对称,造成焊缝上下横向收缩量不均匀而引起的变形

焊接变形的控制方法之令狐采学创编

令狐采学创作 焊接变形的控制 方法 令狐采学 1 焊接应力与变形 焊接是一种局部加热的工艺过程。焊接过程中以及焊后,构件不可避免地会产生焊接应力和变形。焊接应力和变形在一定条件下还影响焊接结构的性能,如强度、刚度、尺寸精度和稳定性、受压时的稳定性和抗腐蚀性等。不仅如此,过大的焊接应力与变形, 还会大大增加制造工艺中的困难和经济消耗, 而且往往因焊接裂纹或变形过大无法矫正而导致产品的报废。 2 焊接应力与变形的形成过程 焊接应力与变形是由焊接产生的不均匀温度场而引起的。 假设有一块平板条( 如图所示) , 在他中心堆置一条焊缝。 图1 假定是焊接加热时的情况。 图 2 为焊接以后, 温度恢复到室温时的情况。与此同时, 由于不均匀加热还会产生垂直焊缝方向( 横向) 的盈利和 变形, 厚度则还产生板厚度方向的应力。 3 影响焊接应力与变形的主要因素

令狐采学创作 影响焊接应力与变形的因素主要有两个方面,第一个方面是焊缝及其附近不均匀加热的范围和程度, 也就是产生热变形的范围和程度; 第二个方面是焊件本身的刚度以及受到周围拘束的程度; 实际上也就是就是阻止焊缝及其附近加热所产生热变形的程度。两个方面作用的结果决定了焊缝附近压缩塑性变形区的大小和分布, 也决定了残余应力与残余变形的大小。 焊缝尺寸和焊缝数量及为止, 材料的热物理性能( 导热系数、比热、膨胀系数等) , 焊接工艺方法( 气焊、手工焊、埋弧焊、气体保护焊等) , 焊接参数( 焊接电流、电弧电压、焊接速度等) 以及施焊方法( 直通焊、跳焊、逆向分段汉等) 等因素影响到焊缝及其附近区不均加热的范围和程度, 影响到热变形的大小和分布; 焊接构件的尺寸和形状, 胎夹具的应用, 焊缝的布置以及装配焊接顺序等因素影响到焊接构件的刚度和周围的约束程度。一般来说, 焊接构件在约束小的条件下, 焊接变形达而应力小; 反之, 则焊接变形小而应力大。 4 焊接残余变形的预防和矫正 4.1 设计措施

解决薄板不锈钢焊接变形、烧穿的方法要点

解决薄板不锈钢焊接变形、烧穿的方法要点 不锈钢薄板拘束度较小?在焊接过程中受到局部加热、冷却作用?形成了不均匀的加热、冷却?焊件会产生不均匀的应力和应变?焊缝的纵向缩短对薄板边缘的压力超过一定值时?即会产生较严重的波浪式变形?影响工件的外形质量。 解决不锈钢薄板焊接时烧穿、变形的主要措施有: 1、严格控制焊接接头上的热输入量?选择合适的焊接方法和工艺参数(主要有焊接电流、电弧电压、焊接速度)。 2、通常对薄板焊接一般采用较小的喷嘴,但我们建议尽量采用大的喷嘴直径,这样使焊接时的焊缝保护面大一些,能有效且较长时间隔绝空气,使焊缝形成较好的抗氧化能力强。 3、用φ1.5铈钨极棒,磨削的尖度要更尖,且使钨极棒伸出喷嘴的长度应尽量长些,这样会使母材更快的熔化,也就是说熔化温度上升更快,温度会更集中,能使我们对需要熔化的位置尽可能快的熔化,且不会让更多的母才温度上升,这样使材料的内应力发生变化的区域变小,最终也使材料的变形也会减少。 4、装配尺寸力求精确?接口间隙尽量小。间隙稍大容易烧穿?或形成较大的焊瘤。

5、必须采用精装夹具?夹紧力平衡均匀。焊接不锈钢薄板关键要注意:严格控制焊接接头上的线能量?力求在能完成焊接的前提下尽量减小热量输入?从而减小热影响区?避免上述缺陷的出现。 6、选择合理的焊接顺序,对于控制焊接残余变形尤为重要,对于对称焊缝的结构,应尽量采用对称焊接;不对称的结构,则采用先焊焊缝少的一则,后焊焊缝多的一侧。使后焊的变形足以拟消前一侧的变形,以使总体变形减小。 7、不锈钢薄板最好的是激光焊0.1MM都可以焊接?激光光点大小任意调节?能够很好的把控。变形比本上也是没有的。

造船焊接变形和反变形控制范文

造船中的焊接变形和反变形控制 1.研究背景 船舶工业是传统的劳动密集型装配制造业,焊接操作是其中主要的作业形式之一,焊接水平的高低在很大程度上决定了船体的质量和生产效率,而焊接变形又是焊接过程中最难控制的一环。焊接变形的存在不仅造成了焊接结构形状变异,尺寸精度下降和承载能力降低,而且在工作荷载作用下引起的附加弯矩和应力集中现象是船舶结构早期失效的主要原因,也是造成船舶结构疲劳强度降低的原因之一[1]。焊接变形对现代造船技术的应用产生了障碍。由于焊接变形对船舶建造质量、成本和周期都具有重要影响,工业界一直对其非常重视,对焊接变形从实验和理论上进行了大量研究,希望能够对焊接过程进行有效预测和控制。反变形可以控制焊接变形,降低残余应力,且方法简单易行,在船舶行业有广泛的应用。 2.背景内容 针对造船中的焊接变形,国内外专家进行大量的研究。焊接过程是一个非平衡的、时变的、带有随机因素影响的物理化学过程,它涉及电弧物理、传质传热和力学等方面。至今对焊接过程变形的实时检测与监控仍是困难的,不仅需要特殊的方法,而且对设备的要求也很高。随着计算机软、硬件技术的快速发展,使得焊接热加工过程的数值模拟应运而生,实践证明数值模拟对于研究焊接现象是一种非常有用的方法。 2.1国外专家的预测和研究 20世纪30年代以来,许多苏联学者就开始了焊接变形计算与控制研究。如C.A.库兹米诺夫[2]研究了典型船体结构总变形和局部变形的计算方法,提出了减少和补偿焊接变形以及矫正主船体结构的解决方案。Greene和Holzbaur[3]开展了降低焊接残余应力和变形的研究,目前降低残余应力和焊接变形技术大多数由他们制定的法则演变而来。法国的国际焊接研究所对“焊接结构中残余

薄板焊接变形的影响因素及控制措施探微

薄板焊接变形的影响因素及控制措施探微 发表时间:2018-09-04T14:40:06.387Z 来源:《防护工程》2018年第9期作者:魏栓张沛[导读] 但受到自身特性影响,薄板的焊接过程中经常会发生形变和收缩现象,基于此,本文主要对薄板焊接变形的影响因素进行了分析,并在此基础上替代了一定的控制措施,旨在提升薄板焊接水平,为技术创新提供工艺参数以及方案参考魏栓张沛 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266000 摘要:工业建造过程中为减轻自重,提升结构强度,时常会选择工艺拘束较小,结构稳定易加工成型的材料进行焊接,薄板焊接结构由于构造简单,工艺性能好,在工业建造过程中得到广泛应用?但受到自身特性影响,薄板的焊接过程中经常会发生形变和收缩现象,基于此,本文主要对薄板焊接变形的影响因素进行了分析,并在此基础上替代了一定的控制措施,旨在提升薄板焊接水平,为技术创新提供工艺参数以及方案参考? 关键词:薄板焊接;变形;影响因素;控制措施 引言 造船?车辆等制造行业在进行薄板焊接时,会出现形态各异的局部变形,这不仅影响外观,降低结构的承载能力,而且极不容易校正,往往耗费大量的人力物力,还达不到要求?薄板结构焊接变形具有复杂性?多元性,要成功实现薄板焊接变形的控制,必需了解薄板焊接变形质量影响因素? 1薄板焊接变形的影响因素 1.1焊缝的结构位置 焊缝在船体结构中的位置错误是导致焊缝形变的原因之一,应保持焊缝与焊接截面中和轴的贴近,如距离较远则会产生幅度较高的变形。 1.2焊接结构的刚性 薄板焊接的结构稳定性和刚性决定了抗侧力水平,在水体航行过程中薄板承受的水平作用力不变的前提下,刚性强度的降低会降低使用寿命,提升形变程度? 1.3焊接装焊顺序 焊接装焊顺序会影响到构建装配的稳定性和刚性,甚至引发结构重心的偏移? 1.4工艺方法和焊接参数 焊接方法会影响到结构的热变形幅度,建议采用变形度小的断续焊;焊接参数(电流?电压?和焊接速度)应符合施工标准,焊接时电压和电流的增大都将诱发变形,焊接速度的滞后会加深变形幅度,保障焊接速度是控制变形的方案之一? 1.5焊接面 由于焊接面的大小会影响到变形幅度,焊缝的数量应在符合设计标准的前提下尽可能保持控制在合理范围内;焊接的材料要符合热物理性能指标,其比热容?导热系数都会影响到变形区间,膨胀系数也应当控制在质量标准内,降低变形几率? 1.6焊接方向 焊缝位置的变化会随着焊接方向的不同而变动,从而改变航行应力状态?此外,在进行预处理时应综合考虑形变条件,对变形原因进行深入调研,多方面制订合理措施控制焊接变形? 2薄板焊接变形控制措施 2.1整体加工流程 2.1.1基准孔的加工 零件数控加工时,通常采用两孔一面作为基准(利用零件本身具有的两个通孔作为加工基准孔)?此零件不算厚,在加工孔时,将其钻通即可,而且都是借用孔(先借用钻个定位小孔,后期铣切掉,按数模铣成两个大通孔)?在钻借用定位孔时,没有高精度尺寸的严格要求,容易加工?如果毛料很厚,在加工基准孔时加工成盲孔,避免孔太深导致孔垂直度不合格? 2.1.2内形粗加工 根据实际零件状态选用大直径刀具( 63R3)进行粗加工去除余量?为了减少零件控制变形,粗加工采用快进刀片浅切,每层切深1mm,并且需要跨槽加工,即不按顺序铣每一个槽,要先1槽?3槽?5槽……再铣2槽?4槽?6槽……?内外形的加强筋预留通过辅助夹具来控制加工变形?3.3精加工及闭角残留的处理在半精加工时,根据槽宽的大小,采用 40R3或 30R3刀具加工腹板?腹板加工到位后,再保证筋条和缘条的厚度尺寸?筋条与缘条相连接处的R角需要用 16R3的刀具保证,避免大直径刀具加工后的残留量,此零件在内形局部存在闭角?为了保证零件的重量要求,用 8R3刀具行切加工闭角残留处理,以满足设计需要?这样既保证加工后重量又保证数控加工后接刀光顺? 2.1.3刀具的选择及切削参数 整个切削过程中刀具的选择非常重要?粗加工时,要选择大直径刀具进行快进浅切,大直径刀具能提高加工速度;而后选用常用的 40R3或 30R3的刀具进行半精加工,更换刀具后,由于大直径刀具加工后转角的残留比较大,精加工时选择小直径的刀具加工时,转角处要提前处理—转角进行插铣?如不处理,粗加工后直接用小刀进行精加工,在转角处的吃刀量较大,容易打刀切伤零件? 2.2CO2气体保护自动焊对焊接变形的控制 2.2.1CO2气体保护自动焊的特点及施工工艺 1)由于焊接电流密度较大,电弧热量利用率较高,焊丝又是连续送进,焊后清渣比碱性焊条容易,因此提高了生产效率?2)CO2气体价格便宜,电能消耗小,所以焊接成本低?3)电弧加热集中,工作受热面积小,同时CO2气流有较强的冷却作用,焊接变形和应力小?4)焊缝含氢量少,抗裂性能好,焊接接头的力学性能良好,焊缝质量高?5)焊接过程可以观察到电弧和熔池的情况,故操作容易掌握,不易焊偏,有利于实现机械化和自动焊焊接?CO2气体保护焊是一种高效焊接方法,适用范围广,厚度不限,可进行全位置焊,可焊1mm以下薄板?根据内河船厂的实际情况,使用Φ1.2mm细丝,国产CO2焊机加辅助装置,焊接上层建筑薄板,获得理想的效果?

如何防止焊接变形

焊接变形的种类。 焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。焊后,焊件残留的变形称为焊接残余变形。焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种,见图1,其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式,在不同的焊件上,由于焊缝的数量和位置分布不同,这两种变形又可表现为其它几种不同形式的变形。 2 焊件在什么情况下会产生纵向收缩变形? 焊件焊后沿平行于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为纵向收缩变形。当焊缝位于焊件的中性轴上或数条焊缝分布在相对中性轴的对称位置上,焊后焊件将产生纵向收缩变形,其焊缝位置见表1。

焊缝的纵向收缩变形量随焊缝的长度、焊缝熔敷金属截面积的增加而增加,随焊件截面积的增加而减少,其近似值见表2。 表2 焊缝纵向收缩变形量的近似值(mm/m) 对接焊缝连续角焊缝间断角焊缝 0.15~0.3 0.2~0.4 0~0.1 注:表中所表示的数据是在宽度大约为15倍板厚的焊缝区域中的纵向收缩变形量,适用于中等厚度的低碳钢板。 3 试述焊缝的横向收缩变形量及其计算。 焊件焊后在垂直于焊缝方向上发生的收缩变形称为横向收缩变形,横向收缩变形量随板厚的增加而增加。低碳钢对接接头、T形接头和搭接接头的横向收缩变形量,见表3、表4。

对接接头横向收缩变形量的近似计算公式,见表5。 表5 对接接头横向收缩变形量的近似计算公式坡口形式横向缩短量计算公式 Y形双Y形△L横=0.1δ①+0.6 △L横=0.1δ+0.4 ①δ——板厚(mm)。 当两板自由对接、焊缝不长、横向没有约束时,横向收缩变形量要比纵向的大得多。 4 焊件在什么情况下会产生弯曲变形? 如果焊件上的焊缝不位于焊件的中性轴上,并且相对于中性轴不对称(上下、左右),则焊后焊件将会产生弯曲变形。如果焊缝集中在中性轴下方(或下方焊缝较多)则焊件焊后将产生上拱弯曲变形;相反如果焊缝集中在中性轴上方(或上方焊缝较多),则焊件焊后将产生下凹弯曲变形。又如果焊件相对焊件中性轴左、右不对称,则焊后将产生旁弯,焊件产生弯曲变形的焊缝位置,见表6。

薄板焊接工艺方法

薄板焊接工艺方法-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

薄板焊接变形控制经验 薄板焊接变形的质量控制包括从钢板切割开始到装夹、点固焊、施焊工艺、焊后处理等,其中还要考虑所采用的焊接方法、有效地变形控制措施。 1、焊接方法对焊接变形的影响 合适的焊接方法需要考虑生产效率和焊接质量,所以焊接方法、焊接工艺和焊接程序显著影响焊接变形的水平。因此所采用的焊接方法必须具有高的熔敷效率和尽量少的焊道。 1.1尽可能减少不必要的焊缝; 1.2合理安排焊缝位置:焊缝位置应便于施焊,尽可能对称分布焊缝;1.3 合理地选择焊缝的尺寸和形式,焊缝设计为角焊缝、搭接焊缝(角焊缝焊接变形小于对接焊缝变形); 2、点固焊工艺对焊接变形的影响 点固焊不仅能保证焊接间隙而且具有一定的抗变形能力。但是要考虑点固焊焊点的数量、尺寸以及焊点之间的距离。对于薄板的变形来说,点固焊工艺不合适就有可能在焊接之前就产生相当的残余焊接应力,对随后的焊接残余应力积累带来影响。点焊尺寸过小可能导致焊接过程中产生开裂使焊接间隙得不到保证,如果过大可能导致焊道背面未熔透而影响接头的美观连续性。点固焊的顺序、焊点距离的合理选择也相当重要。

3、装配应力及焊接程序对薄板焊接变形的影响 应尽量减少焊接装配过程中引起的应力,如果该应力超过产生变形的临界应力就可能产生变形。装配程序注意尽量避免强行组装,并核对坡口形式、坡口角度和组装位置, 对接接头焊接: 板厚≤2的无论单面焊还是双面焊都可以不开坡口, 对于板厚2.5~3.0mm双面焊可以不开坡口,但只能单面焊时,可以将坡口间隙放大到1~2mm或开坡口焊接; 板厚3.0~4.5mm双面焊时应在背面用小砂轮清根;只能单面焊时都应开坡口;

如何防止焊接变形

如何防止焊接变形 1、焊接变形的种类: 焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。焊后,焊件残留的变形称为焊接残余变形。焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种,见图1,其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式,在不同的焊件上,由于焊缝的数量和位置分布不同,这两种变形又可表现为其它几种不同形式的变形。 2、如何利用合理的装配焊接顺序来控制焊接残余变形? 不同的构件形式应采用不同的装配焊接方法。 1)结构截面对称、焊缝布置对称的焊接结构,采用先装配成整体,然后再按一定的焊接顺序进行生产,使结构在整体刚性较大的情况下焊接,能有效地减少弯曲变形。 例如,工字梁的装配焊接过程,可以有两种不同方案,见图4。若采用图4b所示的边装边焊顺序进行生产,焊后要产生较大的上拱弯曲变形;若采用图4c所示的整装后焊顺序,就可有效地减少弯曲变形的产生。

2)结构截面形状和焊缝不对称的焊接结构,可以分别装焊成部件,最后再组焊在一起见图5。图5b所示的方案由于焊缝1离中性轴距离较大,所以弯曲变形较大,而图5a所示的焊缝1 的位置几乎与上盖板截面中性轴重合,所以对整个结构的弯曲变形没有影响。 3、如何利用合理的焊接顺序来控制焊接残余变形? ⑴对称焊缝采用对称焊接当构件具有对称布置的焊缝时,可采用对称焊接减少变形。如 图4所示工字梁,当总体装配好后先焊焊缝1、2,然后焊接3、4,焊后就产生上拱的弯曲变形。 如果按1、4、2、3的顺序进行焊接,焊后弯曲变形就会减小。但对称焊接不能完全消除变形, 因为焊缝的增加,结构刚度逐渐增大,后焊的焊缝引起的变形比先焊的焊缝小,虽然两者方向 相反,但并不能完全抵消,最后仍将保留先焊焊缝的变形方向。 ⑵不对称焊缝先焊焊缝少的一侧因为先焊焊缝的变形大,故焊缝少的一侧先焊时,使它 产生较大的变形,然后再用另一侧多的焊缝引起的变形来加以抵消,就可以减少整个结构的变 形。

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