【最新编排】焊接变形的原因及控制方法

合集下载

焊接变形产生原因及防止措施

焊接变形产生原因及防止措施
24 山东鲍德金属复合板有限公司
六、矫正焊接残余变形的方法
❖ 在焊接结构生产中,首先应采取各种措施来防止 和控制焊接变形。但是焊接变形是难以避免的, 因为影响残余变形的因素太多,生产中无法面面 俱到。当焊接结构中的残余变形超出技术要求的 变形范围时,就必须对焊件的变形进行矫正 。
25
1、手工锤击矫正薄板波浪变形的方法
19
3.8、利用反变形法来控制焊接残余变形
❖ 为了抵消焊接残余变形,焊前先将焊件向与焊 接残余变形相反的方向进行人为的变形,这种 方法称为反变形法。(不锈钢和复合板对接)
20
四、公司目前的焊接修补情况
❖ 焊机电流调节指示标损坏,焊工不能根据操作 规程电流施焊,都是根据个人喜好调节电流、 电压进行施焊。
3
复合板修补时主要 是收缩变形、弯曲 变形和波浪变形
4
二、焊接变形的原因
❖ 焊接时,由于局部高温加热而造成焊件上温度 分布不均匀,最终导致在结构内部产生了焊接 应力与变形。(内变形)
❖ 焊缝金属冷却时,当它由液态转为固态时,其 体积要收缩。由于焊缝金属与母材是紧密联系 的,因此,焊缝金属并不能自由收缩,这将引 起整个焊件的变形,同时在焊缝中引起残余应 力。 (缩边)
❖ 为了追求焊接速度,用大规格焊条、大电流进 行快速施焊(立条焊接也存在这问题)。
❖ 焊接速度太快,层间温度过高,使的焊件局部 温度过高。
❖ 焊工为了赶交货期,没有按照操作规程,间断、 分段、控制层间温度进行焊接。
21
2、对不于同用直电焊径条焊的手条工电焊接流来的说选可参择照以下公
式:I=D*D*12±15 I表示焊接电流,D表示焊条 直径 如:φ3.2焊条用130A左右
3.6、利用刚性固定法来控制焊接变形

(整理)焊接变形产生的原因及预防措施

(整理)焊接变形产生的原因及预防措施

第一章焊接应力与变形焊接时,由于局部高温加热而造成焊件上温度分布不均匀,最终导致在结构内部产生了焊接应力与变形。

焊接应力是引起脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂和失稳破坏的主要原因。

另外,焊接变形也使结构的形状和尺寸精度难以达到技术要求,直接影响结构的制造质量和使用性能。

因此,本章主要讨论焊接应力与变形的基本概念及其产生原因;焊接变形的种类,控制焊接变形的工艺措施和焊后如何矫正焊接变形;焊接应力的分布规律,降低焊接应力的工艺措施和焊后如何消除焊接残余应力。

第一节焊接应力与变形的产生一、焊接应力与变形的基本知识1.焊接变形物体在外力或温度等因素的作用下,其形状和尺寸发生变化,这种变化称为物体的变形。

当使物体产生变形的外力或其它因素去除后变形也随之消失,物体可恢复原状,这样的变形称为弹性变形。

当外力或其它因素去除后变形仍然存在,物体不能恢复原状,这样的变形称为塑性变形。

物体的变形还可按拘束条件分为自由变形和非自由变形。

在非自由变形中,有外观变形和内部变形两种。

以一根金属杆的变形为例,当温度为T0时,其长度为L0,均匀加热,温度上升到T时,如果金属杆不受阻,杆的长度会增加至L,其长度的改变ΔL T=L- L0,ΔL T就是自由变形,见图1-la。

如果金属杆件的伸长受阻,则变形量不能完全表现出来,就是非自由变形。

其中,把能表现出来的这部分变形称为外观变形,用ΔLe表示;而未表现出的变形称为内部变形,用ΔL表示。

在数值上,ΔL=ΔL T-ΔLe,见图1-lb。

单位长度的变形量称为变形率,自由变形率用εT表示,其数学表达式为:εT=ΔL T/L0=α(T-T0) (1-1)式中α——金属的线膨胀系数,它的数值随材料及温度而变化。

外观变形率εe,可用下式表示:εe=ΔLe/ L0(1-2)同样,内部变形率ε用下式表示:ε=ΔL/L0(1-3)2.应力存在于物体内部的、对外力作用或其它因素引起物体变形所产生的抵抗力,叫做内力。

焊接变形的影响因素和控制

焊接变形的影响因素和控制

焊接变形的影响因素和控制焊接变形是指焊接过程中,由于热应力和冷却被限制而引起的组件形状或尺寸的变化。

焊接变形不仅会影响组件的外观与尺寸精度,还可能导致应力集中、裂纹或变形失真。

因此,在实际焊接过程中,需要采取一系列措施来控制焊接变形。

影响焊接变形的因素主要有以下几点:1.材料的选择:材料的焊接温度和热膨胀系数不同,会导致热应力和冷却应力的不同,从而影响焊接变形。

因此,在选择材料时,应尽量选择具有相似热膨胀系数的材料,以减小焊接变形。

2.焊接方式的选择:不同的焊接方式对焊接变形的影响不同。

通常来说,焊接时应尽量选择低热输入的焊接方式,以减小热应力和冷却应力的产生。

3.焊接顺序的控制:焊接顺序的合理控制对减小焊接变形至关重要。

一般而言,由内而外、由下而上的焊接顺序有利于减小焊接变形。

此外,还可以通过跳焊、局部预热等方法控制焊接变形。

4.夹持和固定:夹持和固定可以有效地限制焊接件的变形。

在焊接过程中,应合理设计夹具,使其能够夹持和固定焊接件,从而减小翘曲和弯曲等变形。

5.控制焊接参数:焊接参数的选择对焊接变形也有重要影响。

例如,焊接电流、焊接速度、焊接温度等参数的调整可以控制焊接时的热应力和冷却应力,从而减小焊接变形。

6.预留余量:在焊接件的设计中,应留有一定的余量,以便在焊接变形时能够进行调整。

通过预留余量,可以降低焊接变形对工件的影响,提高焊接件的尺寸精度。

7.热处理:焊接件在焊接后进行热处理,可以通过回火、退火等方法来消除部分焊接应力,从而减小焊接变形。

总之,焊接变形是不可避免的,但通过合理的材料选择、焊接方式选择、焊接顺序控制、夹持固定、焊接参数调控、预留余量设计以及热处理等方法,可以有效地控制焊接变形,提高焊接质量和工件精度。

焊接变形的控制措施

焊接变形的控制措施

焊接变形的控制措施
(1)在焊接过程中,厚板对接焊后的变形主要是角变形。

实践中为控制变形,往往先焊正面的一部分焊道,翻转工件,碳刨清根后焊反面的焊道,再翻转工件,这样如此往复,一般来说,每次翻身焊接三至五道后即可翻身,直至焊满正面的各道焊缝。

同时在施焊时要随时进行观察其角变形情况,注意随时准备翻身焊接,以尽可能的减少焊接变形及焊缝内应力。

另外,设置胎夹具,对构件进行约束来控制变形,此类方法一般适用于异形厚板结构,由于厚板异形结构造型奇特、断面、截面尺寸各异,在自由状态下,尺寸精度难以保证,这就需要根据构件的形状,制作胎模夹具,将构件处于固定的状态下进行装配、定位,焊接,进而来控制焊接变形。

(2)采取合理的焊接顺序。

选择与控制合理的焊接顺序,即是防止焊接应力的有效措施,亦是防止焊接变形的最有效的方法之一。

根据不同的焊接方法,制定不同的焊接顺序,埋弧焊一般采用逆向法、退步法;CO2气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法;编制合理的焊接顺序的方针是“分散、对称、均匀、减小拘束度”。

影响焊接变形的原因以及控制措施探讨

影响焊接变形的原因以及控制措施探讨
使用夹具和支撑
在焊接过程中使用夹具和支撑,限制结构的自由度,控制变形方向。
04
实际案例分析
案例一
原因 • 施工环境因素:如温度、湿度等对焊接变形产生影响。
• 焊接工艺因素:如焊接电流、电弧电压等参数影响。
案例一
• 钢结构自身因素:如材料厚度、结构形式等对焊接变形 产生影响。
案例一
控制措施
• 焊接工艺优化:通过合理的焊接参数选择,减少焊 接变形。
焊接变形的影响因素
焊接工艺参数
焊接电流、电弧电压、焊接速度等工艺参 数对焊接变形有重要影响。
材料的物理性能
材料的热膨胀系数、导热性、相变温度等 物理性能对焊接变形也有影响。
焊缝设计和接头形式
焊缝尺寸、坡口角度、接头形式等因素都 会影响焊接变形。
装配和固定方式
装配和固定方式不当也会导致焊接变形。

影响焊接变形的原因以及控 制措施探讨
2023-11-07
目录
• 焊接变形概述 • 焊接变形的原因分析 • 控制焊接变形的措施 • 实际案例分析
01
焊接变形概述
焊接变形的定义
焊接变形是指金属在焊接过程中,由于施焊电弧的高温作用 ,使金属局部受热不均匀,冷却后发生形状和尺寸的变化。
焊接变形包括收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波 浪变形等多种形式。
焊接变形的分类
根据变形的来源,焊接变形可以分为两类:一类是由于焊接过程中的热变形引起 的,另一类是由于结构本身刚度不足或应力不均衡引起的。
热变形是由于焊接过程中局部高温加热和冷却不均匀,导致金属热胀冷缩不协调 而产生的。
结构本身刚度不足或应力不均衡引起的变形是由于结构在焊接过程中受到不均匀 加热和冷却的影响,以及结构本身刚度不足等因素导致的。

浅议焊接变形的影响因素及控制方法

浅议焊接变形的影响因素及控制方法

浅议焊接变形的影响因素及控制方法焊接是一种常见的金属连接技术,它被广泛应用于工业制造、构造工程、日常生活中各种制品和设备等领域。

但是,焊接过程中会产生变形,这会对焊接部件的精度、质量、尺寸和功能等方面造成不良影响,甚至导致焊接不合格。

因此,控制焊接变形是提高焊接质量和生产效率的重要课题。

本文浅议焊接变形的影响因素及控制方法,以期为焊接行业的从业者提供一些参考和借鉴。

一、焊接变形的影响因素焊接过程中的变形是指焊接部件由于受到热变形和残余应力的影响而发生形状和尺寸的改变。

焊接变形是与焊接工艺和焊接部件的材料、几何形状和配合方式等因素密切相关的。

下面分别从以下几个方面进行简单介绍。

1.热应力焊接过程中,当焊接部件受到高温作用时,部件材料将经历体积膨胀和形变等现象,从而产生热应力。

热应力是导致焊接变形的主要原因之一。

它主要与焊接部件的材料热膨胀系数、传热速率、焊接布局、焊接工艺等因素相关。

2.合理焊接布局合理的焊接布局能够有效地减小焊接变形。

例如,将焊接接头分成多层或采用螺栓连接等结构时,可以减小焊接变形。

此外,尽量减少焊接接头数量以及布置对称或等于时,可以避免产生不必要的变形。

3.管制焊接工艺参数焊接工艺是焊接变形的重要因素之一。

对于不同材料、不同工件和不同的焊接布局,需要采取不同的工艺参数,控制焊接温度、热输入、焊接速度、预加热温度、后热处理等因素,达到控制变形的目的。

4.部件支撑方式焊接部件的支撑方式也会影响焊接变形。

合理的支撑方法能够提高部件的初始刚度,并减小变形。

在一些情况下,增加支撑可以减少热影响区域,从而降低热应力和变形。

二、控制焊接变形的方法为了尽量减小焊接变形在焊接生产中的影响,有必要采用一些具体控制方法。

下面简述几种常见的方法。

1.控制焊接温度焊接温度是影响焊接变形的重要因素之一。

通过控制焊接温度,可以减小热影响区域,减少残余应力的影响,从而降低焊接变形。

具体措施有提高焊接速度、减少电弧时间或间断焊等方法。

焊接变形产生原因及防止措施

焊接变形产生原因及防止措施

1、手工锤击矫正薄板波浪变形的方法
• 手工锤击矫正薄板波浪变形的方法,见图11。图11a表示薄板原 始的变形情况,锤击时锤击部位不能是突起的地方,这样结果只 能朝反方向突出,见图11b,接着又要锤击反面,结果不仅不能 矫平,反而要增加变形。正确的方法是锤击突起部分四周的金属, 使之产生塑性伸长,并沿半径方向由里向外锤击,见图11c,或者 沿着突起部分四周逐渐向里锤击,见图11d。
5、大面积不复合修补
• 若每块的堆焊面积过大时(大于150X150mm),应采用 分区堆焊,以避免热量过于集中而发生变形或裂纹。 施焊前,将需要堆焊的部位划成正方形或三角形,每 边长100~150㎜,避免热量过于集中,并在各堆焊区 排定先后施焊次序,以跳焊方式施焊,使两个焊区尽 量离得远些,避免热量过于集中,相邻区域焊逢的施 焊方向,正方形的应互成90°,三角形的要互成60°。 以减少应力集中。
19
焊接变形产生原因及防止措施
3.8、利用反变形法来控制焊接残余变形
• 为了抵消焊接残余变形,焊前先将焊件向与焊 接残余变形相反的方向进行人为的变形,这种 方法称为反变形法。(不锈钢和复合板对接)
20
焊接变形产生原因及防止措施
四、公司目前的焊接修补情况
• 焊机电流调节指示标损坏,焊工不能根据 操作规程电流施焊,都是根据个人喜好调 节电流、电压进行施焊。
30
焊接变形产生原因及防止措施
结束
31
焊接变形产生原因及防止措施
• 散热法和冷焊法原理是一样的,就是减少热输 入
13
焊接变形产生原因及防止措施
14
焊接变形产生原因及防止措施
3.5留余量法
• 留余量法 此法即是在下料时,将零件的长度 或宽度尺寸比设计尺寸适当加大,以补偿焊件 的收缩。余量的多少可根据公式并结合生产经 验来确定。留余量法主要是用于防止焊件的收 缩变形。

焊接变形的原因及控制方法

焊接变形的原因及控制方法

焊接变形的原因及控制方法焊接变形是指焊接过程中产生的结构形状、尺寸和应力的改变。

变形对于焊接结构的质量和使用寿命都具有重要影响,因此需要采取控制措施来减少焊接变形。

1.熔融区的体积收缩:在焊接中,熔融区的温度升高,熔化的金属液体会发生体积收缩。

当焊接过程中发生多次的局部加热和熔化,熔融区收缩现象将会导致焊接件变形。

2.焊接应力:焊接过程中形成的焊接应力是导致焊缝及周边材料变形的重要原因。

焊接引起的应力主要有热应力和残余应力两种。

3.材料的热物理性质差异:焊接过程中,不同材料的热膨胀系数和热传导系数的差异也会导致焊件变形。

为了控制焊接变形,可以采取以下方法:1.合理设计焊接结构:通过合理设计焊接结构,可以减轻焊接变形产生的程度。

例如,在设计焊接结构时可以采用对称组织,增加长交叉焊缝间的连接来减轻焊接变形。

2.使用焊接工艺参数:调整焊接工艺参数,如焊接速度、焊接电流和电压等,可以减少焊接变形。

例如,在焊接速度控制方面,可以采用逆向焊接、速度波动焊接和脉冲焊接等方法来减少焊接变形。

3.采用预应力:对焊接材料进行预应力处理可以减少焊接变形的产生,常见的方法有热拉伸和压力留置法。

4.使用夹具和支撑物:采用夹具和支撑物对焊接结构进行支撑和固定,可以减少焊接变形的产生。

夹具可以限制材料的收缩和变形,支撑物能够提供必要的支撑力和刚度。

5.控制焊接热输入:通过控制焊接热输入来减少焊接变形。

可以采用分段焊接、小电流多道焊、局部加热等方法来降低焊接区域的温度梯度。

总之,焊接变形是焊接过程中难以避免的问题,但通过合理的设计和控制参数的调整,可以有效减少焊接变形的产生,提高焊接结构的质量和可靠性。

  1. 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. 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. 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)。

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工艺因素地彩响焊接工艺对焊接变形地影响方面很多,例如焊接方法、焊接输入电流电压量、构件地楚位或固定方法、焊接顺序、焊接胎架及夹具地应用等。

在各■种工艺因素中,焊接顺序对焊接变形地影响较为显著,一般情况下,改变焊接顺序可以改变残余应力地分布及应力状态,减少焊接变形。

多层焊以及焊接工艺参数也对焊接变形有十分重要地影响。

焊接工作者在长期研究中,总结出一些经验,利用特殊地工艺规范和措施,达到减少焊接残余应力和变形,改善残余应力分布状态地目地。

二、焊接变形地控制2. 1设讣措施2.1.1合理地选择焊接地尺寸和形式焊接尺寸宜接关系到焊接工作量和焊接变形地大小。

焊缝尺寸大,不但焊接量大, 而且焊接变形也大,因此,在保证结构地承载能力地条件下,设汁时应尽量采用较小地焊缝尺寸。

对于受力较大地丁字接头和十字接头,在保证相同地强度条件下,采用开坡口地焊缝可以比一般角焊缝减少焊缝金属•对减小变形有利。

2. 1. 2尽可能减少不必要地焊缝在设il焊接结构时,合理地选择筋板地形状,适当地安排筋板地位苣,力求焊缝数量少,避免不必要地焊缝,从而减小焊接变形。

2. 1.3合理地安排焊缝位置在设计焊接结构时,安排焊缝尽可能对称于截面中性轴,或者使焊缝接近中性轴, 这对于减少梁、柱等类型结构地挠曲变形有良好地效果。

2. 2工艺措施工艺播施是指在焊接构件生产制造过程中所采用地一系列措施,将其分为焊前预防描施、焊接过程中地控制措施和焊后矫正措施。

2 • 2 • 1焊前预防措施焊前预防主要包括预防变形、预拉伸法和刚性固过组装法。

预变性法或称反变形法是根据预测地焊接变形大小和方向,在待焊工件装配时造成与焊接残余变形大小相当、方向相反地预变形疑(反变形量),焊后焊接残余变形抵消了预变形量,使构件恢复到设il要求地几何形状和尺寸。

公务员之家预拉伸法多用于薄板平而构件,焊接时在薄板有预张力或有预先热膨胀量地情况下进行地。

焊后,去除预拉伸或加热,薄板恢复初始状态,可有效地降低焊接残余应力,控制焊接变形。

预热地作用在于减小温度梯度,不同地预热温度在降低残余应力地作用方而有一宦地差别,预热温度在3oor-4oor时,在钢中残余应力水平降低了30%〜50%当预热温度为2 00C时,残余应力水平降低了 1 0%〜2 0%.刚性固崔组装法是采用夹具或刚性胎具将被焊构件尽可能地固泄,可有效地控制待焊构件地角变形与弯曲变形等.2. 2. 2焊接过程控制措施焊接过程控制主要方法有采用合理地焊接方法和焊接规范参数,选择合理地焊接顺序以及采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施。

选择线能量较低地焊接方法以及合理地控制焊接规范参数可以有效地防止焊接变形。

采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施可以降低残余应力和减小焊接变形。

采用随焊两侧加热,横向应变、纵向应变和最大剪切应变地分布更加均匀,变化更加平缓,起到减小焊接残余应力和变形地作用。

随焊碾压法由于设备复杂、使用不便等原因,在生产应用中受到一左地限制,但该方法在提高焊接变形等方面具有理想地效果。

随焊激冷法能够显著地降低残余应力和减少焊接变形-焊接顺序对焊接残余应力和变形地产生影响较大,在采用不同地焊接顺序时,可以改变残余应力地分布规律,但对残余应力整体幅值地降低作用不大,同时该方法对于控制焊接变形有较大地作用,尤貝在多逍焊中,作用更加明显。

2. 2.3焊后矫正描施当构件焊接后,只能通过矫正措施来减小或消除已发生地残余变形。

焊后矫正措施主要分为加热矫正法和机械矫正法0加热矫正法又分为整体加热和局部加热。

整体热矫正是指将整体构件加热至锻造温度以上再进行矫正地方法,可用以消除较大地形状偏差。

但是焊后整体加热容易引起冶金方面地副作用,限制了该方法地进一步推广及应用0局部热矫正多采用火焰对焊接构件局部加热,在高温处.材料地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,抵消了焊后部位地伸长变形,达到矫正目地,火焰加热法采用一般地气焊焊炬,不需要专门地设备,方法简便灵活, 因此在生产上广为应用。

此外,还有利用机械力或冲击能等进行焊接变形矫正,包括静力加压矫直法、焊缝滚压法、锤击法等。

三、结束语综合分析上述焊接变形地影响因素勾减小焊接变形地措施,基本了解焊接变形地原因及变形地种类,针对焊接变形地原因和控制措施从焊接工艺等方面进行改进,有效防止减少焊接变形所带来地危害。

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,熔池金属和熔伶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。

影响焊接变形地因素很多,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,而且和母材也有关系,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。

其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,焊接变形越显著。

力学性能对焊接变形地影响比较复杂,热膨胀系数地彫响最为明显,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,由于塑性应变校小且塑性区范用不大, 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。

貝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, 工件本身地拘朿度是不断变化着地,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,在设计焊接结构时,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世地难度。

因此,在结构设讣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。

1.31艺因素地彩响焊接工艺对焊接变形地影响方面很多,例如焊接方法、焊接输入电流电压量、构件地立位或固宦方法、焊接顺序、焊接胎架及夹具地应用等。

在徉种工艺因素中,焊接顺序对焊接变形地影响较为显著,一般情况下,改变焊接顺序可以改变残余应力地分布及应力状态,减少焊接变形。

多层焊以及焊接工艺参数也对焊接变形有十分重要地彫响。

焊接工作者在长期研究中,总结出一些经验,利用特姝地工艺规范和措施,达到减少焊接残余应力和变形,改善残余应力分布状态地目地。

二、焊接变形地控制2. 1设讣措施2.1.1合理地选择焊接地尺寸和形式焊接尺寸直接关系到焊接工作量和焊接变形地大小。

焊缝尺寸大,不但焊接量大, 而且焊接变形也大,因此,在保证结构地承载能力地条件下,设计时应尽量采用较小地焊缝尺寸。

对于受力较大地丁字接头和十字接头,在保证相同地强度条件下,采用开坡口地焊缝可以比一般角焊缝减少焊缝金属•对减小变形有利。

2. 1. 2尽可能减少不必要地焊缝在设il•焊接结构时,合理地选择筋扳地形状,适当地安排筋板地位置・力求焊缝数量少,避免不必要地焊缝,从而减小焊接变形。

相关文档
最新文档