焊接变形的控制焊接顺序
焊接残余变形的控制措施

焊接残余变形的控制措施摘要焊接残余变形是焊后残存于结构中的变形,是焊接结构生产过程中常常出现的问题。
通过正确的施工,可以减少焊接残余变形。
关键词焊接残余应力残余变形措施1 前言在焊接结构生产过程中,焊接残余变形是经常出现的问题。
焊接残余应力和变形是形成各种焊接裂纹的重要因素,它在一定条件下还会严重影响焊件的强度、刚度、受压时的稳定性、加工精度和尺寸稳定性等等。
为此,采取相应措施以控制焊接变形是十分必要的。
2 焊接残余应力和残余变形的成因钢材在施焊过程中会在焊缝及附近区域内形成不均匀的温度场,焊缝及附近的温度最高可达1600℃以上,由焊缝临近区域向外,温度急剧下降。
不均匀温度场有导致不均匀膨胀的趋势,但施焊后的钢材已经连接成整体,低温区对高温区的变形产生约束,使高温区产生热塑压缩变形,未达到热塑温度的高温区则会产生热压应力,低温区则产生拉应力。
在冷却过程中,低温区先冷却,其收缩变形不受约束,而高温区冷却较慢,后冷却区域的收缩变形将受到先冷却区域的约束,因而使高温区产生拉应力,相反,低温区则产生相应的压应力。
在无外界约束的情况下,焊件内的拉应力和压应力自相平衡。
这种应力称为焊接残余应力,它是一组自相平衡的内应力。
随焊接残余应力的产生,同时也会出现不同方向的不均匀收缩变形,称为焊接残余变形。
如图2—1所示。
3 焊接残余变形的种类及影响变形的因素3.1焊接残余变形的种类常见的焊接残余变形有以下几种:3.1.1收缩变形:分纵向收缩和横向收缩两种,如图3—1所示。
3.1.2弯曲变形:构件焊后发生弯曲变形,如图3—2所示。
3.1.3角变形:焊后构件的平面绕焊缝产生的角位移,常见如图3—3所示。
3.1.4扭曲变形:绕构件轴线扭曲,如图3—4所示。
3.1.5波浪变形:焊后构件呈波浪形,如图3—5所示。
3.1.6错边变形:在焊接过程中,两焊接件的热膨胀不一致,可能引起长度方向上的错边和厚度方向上的错边,如图3—6所示。
焊接顺序对焊接变形的影响分析

2020年1期花炮科技与市场理论与创新Theoretical Innovation 277焊接顺序对焊接变形的影响分析李 兵(沈阳职业技术学院,辽宁 沈阳 110000)【摘要】焊缝一般都是角焊缝,交叉焊接的变形量最大,对称焊接可以极大地减少焊接变形。
在焊接大型容器时,针对升高座方形法兰结构的焊接变形问题进行研究,利用固有应变法沿焊接底板的长度和方向向纵向弯曲角度变形和收缩变形,并合理应用有限元模型设计有效的焊接顺序,可以减少实际焊接变形,保证焊接的质量。
文章就焊接顺序对焊接变形的影响展开了分析。
【关键词】焊接顺序;焊接变形;影响中图分类号:TG44 文献标志码:A 文章编号:2096-5699(2020)01-0277-01焊接顺序直接影响结构件焊接变形情况,严重的变形可以直接影响构件的精密度,而不精密的构件就会导致焊接在结构的装置中产生一定的困难,在解决装置困难时不可避免地需要矫正,但是矫正的过程会耗费大量人力、物力以及时间。
为了避免这些事情的发生,在对大型容器进行制造的过程都会设置不同形状的开口和法兰,尤其对带有升高座的方形法兰而言,在法兰尺寸过大或过小及连接壁板板厚的原因下致使板壳的结构刚度比较低,在这种情况下勉强安装就会导致焊接变形的出现。
一般减小结构焊接变形量的方法就是将焊接的顺序调整并对其结构进行优化,焊接顺序的调整在实际生产过程中比较简单,调整中所需要的成本也较低廉,将其结构优化可以很大程度地控制焊接变形的出现,同时在有限元模型的使用中可以利用不同的焊接顺序对结构件可能出现的变形情况进行预测,根据预测的结果改进就可以促进焊接结构的完整性及焊接质量的优质性。
1 有限元模型的建立有限元模型其实就是按照焊接试件的尺寸建立属于焊接的有限元三维模型,在对模型的划分中可以将其分为焊接热过程的两种传导模式,即焊接材料内部的热传导与焊接材料与空气之间形成的热流交换。
利用有限元模型将整个焊接过程进行模拟演示,并将演示的结果运用到实际生产中,在对法兰盘和升高座立向板之间进行焊接就可以完成焊接的第一道工序,因为焊接结构有自身的对称性,在结构焊中可以将单道焊并未焊透角焊缝的焊脚尺寸作为局部放大的有限元模型,借助双椭球热源模型进行热耦合的计算形成有效的单元生死功能,从而实现焊接器材的填充。
焊接变形的控制与矫正

焊接变形的控制与矫正1、改进焊接设计(1)尽量减少焊缝数量在设计焊缝结构时应当避免不要的焊缝,尽量选用型钢、冲压件代替焊接件、以减少肋板数量来减少焊接和矫正变形的工作量。
(2)合理选择焊缝形状及尺寸对于板厚较大份额对接接头应选X型坡口代替V型坡口。
减少熔敷金属总量以减少焊接变形。
在保证有足够能力的条件下,应尽量选用较小的焊缝尺寸。
对于不需要进行强度计算的T形接头,应选用工艺上合理的最小焊脚尺寸。
并且采用断续焊缝比连续焊缝更能减少变形。
当按设计计算确定T形接头角焊缝时,应采用连续焊缝,不应采用与之等强的断续焊缝,并应采用双面连续焊缝代替等强度的单面连续焊缝,以减小焊角尺寸。
对于受力较大的T形或十字接头,在保证相同强度的条件下,应采用开破口的角焊缝,这样比一般角焊缝可大大减少焊缝金属、减少焊缝变形量。
(3)合理设计结构形式及焊缝位置设计结构时应考虑焊接工作量最小以及部件总装时的焊接变形量最小。
对于薄板结构,应选合适的板厚、减少骨架间距及焊角尺寸,以提高结构的稳定性、减少波浪变形。
此外,还应尽量避免设计曲线形结构。
因为采用平面可使固定状态下的焊接装备比较简单,易于控制焊接变形。
由于焊缝的横向收缩通常比纵向收缩显著,因此应尽量将焊缝布置在平行于要求焊接变形量最小的方向。
焊缝的位置应尽量靠近截面中心轴,并且尽量对称于该中心轴,以减少结构的弯曲变形。
2、采取工艺措施(1)反变形焊前将构件装配成具有与焊接变形相反方向的预先反变形。
反变形的大小应以能抵消焊后形成的变形为准。
这种预制的反变形可以是弹性的、塑性的或弹塑性的。
(2)刚性固定将构件加以固定来限制焊接变形,对于刚度小的结构,可以采用胎卡具或临时支承等措施,增加该结构在焊接时的刚度,以减少焊接变形量。
结构的刚度越大,利用刚性固定法控制弯曲变形的效果较差,而对角变形及波浪形较为有效。
这种方法虽然可以减少焊接变形,但同时却又增加了焊接应力。
(3)选用合理的焊接方法及焊接参数选用能量密度较高的焊接方法,可以减少焊接变形。
控制焊接变形的工艺措施

控制焊接变形的工艺措施焊接变形是焊接过程中普遍存在的问题,它可能导致焊接件的尺寸、形状和性能不符合要求。
为了控制焊接变形,可以采取一系列的工艺措施。
首先,选择合适的焊接方法和工艺参数是控制焊接变形的关键。
不同的焊接方法有不同的热输入和热效应,因此应根据具体情况选择合适的焊接方法。
此外,在确定焊接方法后,还需要合理选择焊接电流、电压、焊接速度等参数,以控制焊接热量的输入和分布,从而减少变形的产生。
其次,采用适当的预热和焊后热处理是控制焊接变形的有效手段之一。
预热可以提高焊接零件的温度,减轻热应力,从而降低变形的风险。
而焊后热处理则可以通过控制钢材的组织状态和应力分布,减少焊接件的变形。
预热和焊后热处理需要根据材料的特性以及焊接情况,制定相应的温度和时间控制方案。
此外,合理安排焊接顺序和焊接顺序也是控制焊接变形的重要措施。
将焊接分为多道次进行,可以减少热应力的积累,并且逐渐平衡焊接件的应力分布,降低变形的程度。
此外,在进行多道次焊接时,还可以通过合理的交替焊接顺序,进一步控制热应力的分布,减小变形的尺寸。
最后,选择适当的夹具和支撑方式也能有效控制焊接变形。
夹具和支撑物可以稳定焊接件,固定其形状,减少变形的风险。
通过合理设计夹具和选择适当的支撑方式,可以提供足够的支撑和约束,使焊接件在焊接过程中保持稳定和正确的位置。
综上所述,控制焊接变形的工艺措施包括选择合适的焊接方法和工艺参数、采用预热和焊后热处理、合理安排焊接顺序和焊接顺序,以及选择适当的夹具和支撑方式。
通过综合应用这些措施,可以有效地减小焊接变形,提高焊接件的质量和性能。
焊接热变形原理

焊接热变形原理一、引言焊接是一种常见的金属连接工艺,它通过加热金属材料使其达到熔点,并利用填充材料或者金属本身的熔化状态使两个或多个金属材料相互结合。
然而,在焊接过程中,由于热膨胀和冷却收缩等因素的影响,金属材料会发生热变形现象。
本文将探讨焊接热变形的原理及其影响因素。
二、焊接热变形的原理焊接热变形是指焊接过程中金属材料由于受热而发生的形状变化。
其主要原理可以归结为以下几点:1.热膨胀:当金属材料受热时,其内部原子由于热运动增加而产生膨胀现象,使整个材料发生体积变化。
这种热膨胀会导致焊接接头的尺寸发生变化,从而影响整个结构的尺寸精度。
2.温度梯度:焊接过程中,焊缝区域的温度通常高于周围材料的温度,形成一个温度梯度。
由于不同材料的热膨胀系数不同,温度梯度会导致焊缝区域与周围材料之间产生差异的热膨胀,从而引起热变形。
3.残余应力:焊接过程中,由于材料的热膨胀和冷却收缩不一致,会在焊接接头内部产生残余应力。
这些残余应力会导致焊接接头发生形状变化,尤其是在焊接过程结束后,冷却收缩引起的残余应力会使焊接接头产生塑性变形。
三、影响焊接热变形的因素焊接热变形的程度受到多种因素的影响,以下列举了其中的几个重要因素:1.焊接材料的性质:不同材料的热膨胀系数不同,因此其在焊接过程中的热变形程度也不同。
常见的焊接材料有钢、铝、铜等,它们的热膨胀系数差异较大,因此焊接时需要根据材料的特性进行相应的处理。
2.焊接参数:焊接参数包括焊接电流、焊接速度、焊接时间等,这些参数会影响焊接过程中的热输入量和冷却速率,进而影响焊接热变形的程度。
合理选择焊接参数可以减小焊接热变形的发生。
3.焊接结构设计:焊接结构的设计也会影响焊接热变形的程度。
例如,在设计焊缝时可以采用多道焊接的方法,分散热输入量,减小焊接热变形;同时,在焊接过程中可以采用预应力或固定夹具等手段来抑制热变形。
四、减小焊接热变形的方法为了减小焊接热变形的发生,可以采取以下一些方法:1.控制焊接热输入量:通过调整焊接电流、焊接速度等参数,控制焊接热输入量,减小焊接过程中的热膨胀。
大型箱体焊接变形控制技术的探讨与总结

大型箱体焊接变形控制技术的探讨与总结前言在大型结构的焊接工作中,变形控制技术是一个至关重要的问题。
焊接过程中,由于温度变化和热变形等原因,焊缝和结构都会产生变形。
如果不能进行有效的控制,将会对结构的稳定性和性能造成严重的影响。
因此,如何控制焊接变形一直是焊接领域中研究的重点之一。
为了探讨大型箱体焊接变形控制技术,本文将从以下几个方面进行分析:1.大型箱体结构的焊接工艺分析。
2.大型箱体焊接变形分析。
3.大型箱体焊接变形控制技术的探讨与总结。
大型箱体结构的焊接工艺分析对于大型结构的焊接工作,焊接工艺必须经过仔细设计和分析。
一般来说,大型结构的焊接工艺分为以下几个步骤:1.材料准备:准备好要焊接的材料和所需的焊接设备。
2.布置:根据设计要求,在准备好的材料上进行标记,确定焊接位置和顺序。
3.前热处理:为了缓解焊接时产生的应力,通常需要对焊接部位进行预热处理。
4.焊接:进行焊接过程。
5.后处理:焊接完成后,需要进行后期处理,如热处理、机加工等。
以上工艺是大型结构焊接工作的基本流程。
其中,焊接过程是最为重要的环节。
大型箱体焊接变形分析大型结构的焊接过程中,焊缝和结构都会产生变形。
对于大型箱体结构而言,其焊接变形主要取决于以下几个因素:1.板厚:大型箱体结构的板厚较大,惯性大,变形也较大。
2.焊缝长度:焊缝长度较大时,变形会更为明显。
3.焊接顺序:不同的焊接顺序会对焊接变形产生不同的影响。
4.焊接技术:如果焊接技术和参数不合适,也会造成严重的变形。
在焊接过程中,焊接温度会导致焊接部位产生热膨胀,从而造成部分变形。
此外,材料的冷却过程也会导致结构变形。
大型箱体结构的变形主要分为以下两类:1.弯曲变形:由于焊接材料在加热过程中热膨胀,当冷却时会产生内部应力,导致箱体产生弯曲变形。
2.扭曲变形:由于焊接时产生的焊接强度差异和温度差异,产生内部应力,导致箱体产生扭曲变形。
大型箱体焊接变形控制技术的探讨与总结为了减轻大型箱体结构的焊接变形,需要对焊接过程进行控制与调整,那么我们可以从以下几个方面进行探讨:1.材料选取:首先需要合理选择材料,尽量减少板厚,选用低屈服强度的材料,从而降低结构变形。
焊接结构件焊接变形的控制

焊接结构件焊接变形的控制摘要:在机械工程中,焊接作为一种重要的加工技术特别是在水泵和油源等油品的生产中,在结构焊接生产中起着不可或缺的作用。
因此,在焊接环境合适的情况下,适当地调整焊接规范和焊接工艺可以减少焊接结构件的变形量。
基于此,本文对焊接变形的影响因素以及焊接结构件焊接变形控制的措施进行了分析。
关键词:焊接变形;机械制造;措施1 焊接变形的影响因素1.1 焊缝在结构中的位置焊缝在焊接结构中的位置不对称,往往是造成结构整体弯曲变形的主要因素。
当焊缝处在焊件中性轴的一侧时,焊件在焊后将向焊缝一侧弯曲,且焊缝距离中性轴越远,焊件就越易产生弯曲变形。
在整个焊接结构中,如中性轴两侧焊缝的数目各不同,且焊缝距中性轴的距离也各不相同,也易引起结构的弯曲变形。
1.2 材料因素的影响材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系。
材料的热能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。
其中热能参数的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,焊接变形越显著。
力学性能对焊接变形的影响比较复杂,热膨胀系数的影响最为明显,随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。
同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用,一般情况下,随着弹性模量的增大,焊接变形随之减少而较高的屈服极限会引起较高的残余应力,焊接结构存储的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围不大,因而焊接变形得以减少。
2 焊接结构件焊接变形控制的措施2.1 焊接结构件设计方面在焊接过程中,要尽量避免焊缝的数量。
但是如果焊接机械条件有限的情况,又要求结构件强度高,那么在焊接过程中产生更多的焊缝就无法避免了。
焊缝出现的数量少,在焊接中需要的热量相对也会较少一些,可以节省工时和焊接材料,可以提高焊接效率。
在焊接的同时,也要选择好合适的焊缝尺寸。
在整个焊接过程中,要优先考虑对接焊缝,因为对接焊缝的受力情况是最好的,出现的变形也较少,一般来说焊缝尺寸越大,里面填充的焊接材料就越多,在焊接时需要的热量就越大,同时也影响焊缝收缩时的压力,从而造成的结果就是焊接变形了,且焊缝数量多。
控制变形及减小消除焊接应力的方法

控制变形及减小消除焊接应力的方法一、控制焊接变形的方法1、设计措施(1)选择合理的焊缝尺寸:焊缝尺寸增加,变形随之增大,但是过小的焊缝尺寸将降低结构的承载能力,并使焊接接头的冷却速度加快,热影响区硬度增高,容易产生裂纹等缺陷,因此应在满足结构承载能力和保证焊接质量的前提下,随着板的厚度来选取工艺上可能选用的最小的焊缝尺寸。
(2)尽量减少焊缝数量;适当选择板的厚度,减少肋板数量,从而可减少焊缝和焊接后变形的校正量,如薄板结构件,可用压型结构代替肋板结构,以减少焊缝数量,防止或减少焊后变形。
(3)合理安排焊缝位置:焊缝对称于焊件截面的中性轴或使焊缝接近中性轴均可减少弯曲变形。
(4)预留收缩余量:焊件焊后纵向横向收缩变形可通过对焊缝收缩量的估算,在设计时预先留出收缩余量进行控制。
(5)留出装焊卡具的位置:在结构上留有可装焊夹具的位置,以便在焊接过程中可利用夹具来控制技术变形。
2、反变形法(1)板厚8~12mm钢板单边V型坡口对接焊,装配时反变形1.5°焊接后几乎无角变形。
(2)工字梁焊后因横向收缩引起的角变形,若采用焊前预先把上、下盖板压成反变形(塑性变形),然后装配后进行焊接,即可消除上、下盖板的焊后角变形。
但是上下盖板反变形量的大小主要与该板的厚度和宽度有关,同时还与腹板厚度和热输入有关。
(3)锅炉、集装箱的管接头都集中在上部,焊后引起弯曲变形所以要借用强制反变形夹紧装置,并配以对称均匀加热的痕迹顺序,交替跳焊法这样采用了在外力作用下的弹性反变形再配合以合理的受热的施焊顺序,焊后基本上可消除弯曲变形。
(4)桥式起重机的两根主梁是由左、右腹板和上、下盖板组成的箱型结构的为提高该梁的刚性,梁内设计有大、小肋板,且这些肋板角焊缝大多集中在梁的上部,焊后会引起下桡弯曲变形。
但桥式起重机技术要求规定,主梁焊后应有一定的上拱度,为解决焊后变形与技术要求的矛盾,常采用预制腹板上拱度的方法,即在备料时,预先使两块腹板留出上拱度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
a)
b)
散热法示意图
c)
a)水浸法散热 b)散热垫法散热 c) 喷水法散热
热平衡法
当焊接某些焊缝不对称布置的结构时, 焊后往往会产生弯曲变形。如果在与焊 缝的位置上采用气体火焰与焊接同步加 热,使加热区和焊缝产生同样的膨胀变 形,焊后其一致收缩,则可以防止弯曲 变形。
采用合理的焊接顺序和方向
横向收缩变形的影响因素
1)与热输入有关:横向收缩变形随焊接热输入增大而 增加。 2)与间隙有关:装配间隙增加,横向收缩也增加。 3)与焊接长度有关:焊缝的横向收缩沿焊接方向由小 到大,逐渐增大到一定程度后便趋于稳定。 4)与拘束程度有关:定位焊缝越长,横向收缩变形量 就越小 5)与金属填充量有关:对接接头的横向收缩量随焊缝 金属量的增加而增加大的。 6)与焊缝形式有关:角焊缝的横向收缩要比对接焊缝 小得多。
(b) 链状加热 (b) 带状加热 直线加热示意图
矫正对接焊或者角焊产生的角变形采用 线状加热法
加热线
加热线
三角形加热法
三角形加热即加热区域呈三角形,一般 多用于矫正刚度大,厚度较大的结构的 弯曲变形。加热时,三角形的底边应在 被矫正结构的拱边上,顶端朝焊件的弯 曲方向。
矫正板的周围挠曲变形T形接缝的弯曲 变形,采用楔形(三角形)加热法。
火焰加热矫正法
火焰加热矫正法是利用火焰局部加热, 在高温处,材料的热膨胀受到构件本身 刚性制约,产生局部压缩塑性变形,冷 却后收缩,抵消了焊后在该部位的伸长 变形,达到矫正变形之目的。 火焰加热可使用普通的气焊焊炬,不需 要专用的设备,操作方便,工艺灵活, 适应性强 。
火焰加热矫正法分为: 1 点状加热法 2 线状加热法 3 三角形加热法
焊接顺序的目的与原则
-- 削弱焊接应力的集中,保证焊接的连续性和防止变形
焊接顺序的目的:
-- 广义原则:
焊接顺序的原则:
1、 焊接时尽量减少热输入量和尽量减少填充金属 ; 2、组焊结构应合理分配各个组单元,并进行合理的组对焊接; 3、位于构件刚性最大的部位最后焊接; 4、由中间向两侧对称进行焊接; 5、先焊对接焊缝,然后焊角焊缝; 6、先焊短焊缝,后焊长焊缝; 7、先焊对接焊缝,后焊环焊缝; 8、当存在焊接应力时,先焊拉应力区,后焊剪应力和压应力 区; 9、当对变形有特殊限制时,可采用分段退焊法,
焊接变形的危害 来自1)影响焊件的精度及使用性能; 2)降低装配质量,甚至使产品报废; 3)降低结构的承载能力; 4)影响焊件的美观; 5)提高制造成本。
焊接变形的种类和影响因素
焊接变形的种类: 1 收缩变形 2 角变形 3 弯曲变形 4 失稳变形(波浪变形) 5 扭曲变形。
机械法是指利用压床、辊、千斤顶或者 用锤子敲打等手段矫正变形的方法。
机械法矫正焊接变形应注意以下事项: 对冷裂倾向较大的高强度钢采用此法应 慎重,因为机械法矫正易产生冷作硬化。 对重要焊件和合金钢焊件,矫正后应仔 细检查矫正处有无裂纹。
锤击法
该法用锤击来延展焊缝及其周围压缩塑性变形 区域的金属,达到消除焊接变形的目的。 这种方法比较简单,经常用来矫正不太厚的板 结构。 缺点是劳动强度大,表面质量不好 。
-- 局部接头的焊接顺序原则 由中向外焊,有下向上焊,从焊渣多的地方焊起,
焊接顺序对角变形的控制
(a)单侧先焊 (b)两侧交替焊
(c)交替控制焊 (d) 同时对称焊
长焊缝的几种焊接顺序焊接顺序管 理1.ppt
焊缝顺序实例
焊接变形的矫正
机械矫正法 锤击法 火焰加热矫正法
机械矫正法
弯曲变形
焊缝的纵向收缩引起的弯曲变形
焊缝横向收缩引起的弯曲变形
弯曲变形的影响因素
主要影响因素就是焊缝位置的不对称, 导致受力不均衡,出现弯曲。 当焊缝位置对称或接近于截面中性轴, 则弯曲变形就比较小。
失稳变形(波浪变形)
对于薄板件焊接,由于焊缝的收缩会使 板面失稳变成波浪形。如下图
扭曲变形
收缩变形
(1)纵向收缩变形:沿焊缝轴线方向尺 寸的缩短 (2)横向收缩变形:沿垂直于焊缝轴线 方向尺寸的缩短。
纵向收缩变形的影响因素
1)与截面积有关:焊件的截面积越大,焊件 的纵向收缩量越小 2)与长度有关:焊缝的长度越长,焊件的纵 向收缩量越大 3)与焊接层次有关:多层焊时每层焊缝所产 生的压缩塑性变形比单层焊时小。 4)与温度有关:焊件的原始温度提高,焊后 纵向收缩量增大 5)与材料性质有关:线膨胀系数大的材料, 焊后纵向收缩量大。
合理的焊接顺序和方向: 先两端,后中间; 先内部,后外部; 先焊短焊缝,后焊长焊缝; 先焊焊缝少的一侧,再焊焊缝多的一侧; 对称焊缝保证对称,同向; 长焊缝分段倒退焊。
结构件焊接顺序原则
总原则:先内后外,先横(立)后纵(平)。 ◆ 先焊上下盖板内的焊缝,后焊裸露在表面的焊缝; ◆ 垂直焊缝与水平焊缝相交时,先焊垂直焊缝; ◆ 平行焊缝同时同方向焊接,尽量采用对称焊接,焊缝分布不对称 时先焊焊缝较少的一侧; ◆ 长焊缝采取从中间向两端分段退焊(大于800mm); ◆ 多层焊时,各层之间的焊缝方向应相反,其接头应相互错开。 ◆ 对接焊缝先焊平对接焊缝,后焊横对接焊缝,最后焊立对接焊缝。 有坡口的焊缝先焊,无坡口饿焊缝后焊; ◆ 角接焊缝的焊接顺序为:先焊立角焊缝,后焊平角焊缝。仰角焊 缝最好能够翻转变成平角焊缝。
刚性固定法
1)将焊件固定在刚性平台上 2)将焊件组合成刚度更大或对称的结构 3)利用焊接夹具增加结构的刚度和拘束 4)利用临时支撑增加结构的拘束。
反变形法
根据生产实践中已发生变形的规律,预先将焊 件向相反方向制成变形或预留变形收缩量再进 行焊接的方法。
焊前
焊后
散热法
散热法又称强迫冷却法。 散热法是指在焊接部位放置铜垫板或用水冷却 焊接部位背面,把焊接部位的热量迅速散去, 使焊缝附近受热面积大大减小,以达到减少焊 接变形的目的。 散热法不适于具有淬火倾向的产品,否则焊接 时易产生裂纹。
加热区
火焰加热矫正的注意事项
① 矫正变形之前应认真分析变形情况,制定矫正方案, 确定加热位置及矫正步骤。 ② 认真了解被矫正结构的材料性质,焊接性好的材料, 火焰矫正后材料性能变化也小。对于已经热处理的高 强度钢,加热温度不应超过其回火温度。 ③ 水冷配合火焰矫正时,应待钢材失去红态后再浇水 ④加热火焰一般采用中性焰。 ⑤对具有晶间腐蚀性的不锈钢和淬硬倾向较大的钢材, 不宜采用火焰加热矫正。
角变形
a)
b) 几种接头的角变形 a)堆焊 b)对接接头
c) c)T形接头
角变形的影响因素
1)与板厚有关:当热输入一定时,板厚越大, 角变形越大; 2)与热输入有关:板厚一定,热输入增大, 角变形也增; 3)与坡口形式有关:对接接头坡口截面不对 称的焊缝,其角变形大;坡口角度越大,角变 形越大 4)与焊接顺序有关:焊接顺序也会影响角变 形的大小。
在四周已被约束的板状结构中,板上产生挠 曲变形时采用点状加热法
加热点
线状加热法
火焰沿直线缓慢移动或同时作横向摆动,形成 一个加热带的加热方式,称为线状加热。线状 加热有直线加热、链状加热和带状加热三种形 式。线状加热是应用最广泛的火焰加热方式, 它可用于矫正角变形、波浪变形和弯曲变形等。
(a) 直线加热
..\火焰矫正PPT.ppt
点状加热法
点状加热是采用多个点状火焰对变形构 件进行大面积加热的矫正方法。加热点 的直径和数目应根据焊件的结构形状和 变形情况而定。对于厚板,加热点的直 径应大些;薄板的加热点直径则应小些。 变形量大时,加热点之间距离应小一些; 变形量小时,加热点之间距离应大一些。 这种加热方式尤其适用于对薄板波浪变 形的矫正。
对于梁式结构或细长构件,由于焊接顺序、焊接方 向或装配原因焊后截面向不同的方向倾斜造成构件 扭曲变形。
焊接变形的控制
控制变形的方法: 1、合理选择焊接方法和焊接规范 2、刚性固定法 3、反变形法 4、散热法 5、热平衡法 6、采用合理的焊接顺序和方向
合理选择焊接方法和焊接规范
选用线能量较低的焊接方法,可以有效地防止 焊接变形。例如采用CO2半自动焊来代替气焊 和手工电弧焊,不但效率高,而且可以减少薄 板结构的变形 。 焊接电流电压越大,焊件的受热量越大,变形 也就越大。对于焊缝不对称的细长构件而言, 有时可以通过选用适当的线能量,而不必用任 何反变形或夹具克服挠曲变形 。
焊接变形的控制
产生变形的原因 焊接变形的危害 焊接变形的种类和影响因素 焊接变形的控制 焊接变形的矫正
产生变形的原因
焊接时,熔化的金属及近缝区母材受 热膨胀,产生塑性变形。凝固时,焊缝 和近缝区金属收缩。从而产生纵向和横 向内应力,此内应力为拉应力。使焊缝 纵向和横向收缩,从而使焊件产生变形。 由于焊接时热胀冷缩是必然的,所以焊 接时产生变形是必然的。我们只能控制 但不能完全消除焊接变形。