焊接变形控制方法
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。
控制焊接变形的设计措施

控制焊接变形的设计措施在焊接行业中,焊接变形一直是一个非常头痛的问题。
焊接过程中由于高温和热应力的作用,焊件会发生变形,这会影响焊接质量和工件的性能。
为了控制焊接变形,需要采取一些设计措施,下面介绍几种常见的方法。
1.合理选择焊接方法不同的焊接方法对焊接变形的影响不同,因此在选择焊接方法时需要考虑变形因素。
例如,TIG焊接和激光焊接都是低热输入的焊接方法,可以减少焊接变形。
而电弧焊接和气焊则会产生较大的热影响区,容易引起焊接变形。
因此,在选择焊接方法时应根据具体情况进行合理选择。
2.控制焊接热输入焊接热输入是焊接变形的主要原因之一,因此需要控制焊接热输入。
可以通过降低焊接电流和增加焊接速度来减少焊接热输入。
此外,选择合适的焊接电极和焊接材料也可以降低焊接热输入。
3.使用预热和后热处理预热可以降低焊接材料的冷却速度,减少焊接变形。
后热处理可以消除焊接残余应力,进一步减少变形。
因此,在一些对焊接变形要求较高的工件上,可以采用预热和后热处理的方法。
4.采用多道焊接多道焊接可以减少每次焊接的热输入量,从而减少焊接变形。
在多道焊接中,可以采用交叉焊接的方式,即先焊接一侧,然后焊接另一侧,以此类推,从而减少残余应力的积累。
5.使用夹具和支撑物在焊接过程中,夹具和支撑物可以起到固定工件的作用,减少焊接变形。
夹具和支撑物的设计应考虑到焊接变形的方向和程度,以便实现更好的固定效果。
控制焊接变形需要综合考虑多种因素。
以上几种设计措施可以帮助我们减少焊接变形,提高焊接质量和工件的性能。
在实际应用中,需要根据具体情况进行合理选择和调整,以达到最佳的效果。
消除焊接变形的方法

焊接变形是焊接过程中常见的问题,它可能对焊接结构的形状、尺寸、精度和稳定性产生不利影响。
为了消除焊接变形,可以采取以下几种方法:
反变形法:在焊接前或焊接过程中,人为地使焊件产生与焊接变形相反的变形,以抵消焊接变形。
这种方法需要在焊接前或焊接过程中精确计算和控制反变形量,才能达到预期的效果。
刚性固定法:将焊件固定在具有足够刚性的夹具或支撑物上,以防止焊接变形。
这种方法适用于小型、简单的焊件,但对于大型、复杂的焊件,由于刚性固定可能会产生较大的应力,因此需要采取其他措施来消除应力。
锤击法:在焊接过程中,使用锤击或振动焊件的方法来消除焊接变形。
这种方法需要在焊接过程中精确控制锤击或振动的力度和频率,以避免对焊件造成过大的损伤。
加热法:在焊接前或焊接过程中,对焊件进行局部或整体加热,以消除焊接变形。
这种方法需要在加热过程中精确控制加热的温度和范围,以避免对焊件造成过大的损伤。
机械校正法:在焊接后,使用机械工具对焊件进行校正,以消除焊接变形。
这种方法需要在机械校正过程中精确控制校正的力度和方向,以避免对焊件造成过大的损伤。
化学校正法:在焊接后,使用化学剂对焊件进行校正,以消除焊接变形。
这种方法需要在化学校正过程中精确控制化学剂的种类、浓度和作用时间,以避免对焊件造成过大的损伤。
以上是消除焊接变形的几种常见方法,可以根据不同的焊接情况选择合适的方法。
无论采用哪种方法,都需要在焊接过程中严格控制工艺参数,以避免产生过大的焊接变形。
焊接变形控制措施

焊接变形控制措施1. 引言焊接是常见的金属连接工艺,它在制造业中起着重要的作用。
然而,焊接过程中会产生热量,导致工件变形。
焊接变形不仅会影响工件的外观,还可能导致尺寸偏差、失配和应力集中等问题。
因此,为了控制焊接变形,需要采取一系列措施来减少其影响。
本文将介绍焊接变形的控制措施,包括减少焊接热输入、优化焊接顺序和采用辅助支撑等方法。
这些措施可以帮助工程师在焊接过程中有效控制变形,提高焊接质量。
2. 减少焊接热输入焊接热输入是导致焊接变形的主要原因之一。
当焊接电流和电压较高时,焊接过程中产生的热量也较大,会使焊接接头局部加热,导致热膨胀引起变形。
因此,减少焊接热输入是一种常用的焊接变形控制措施。
以下是减少焊接热输入的方法:•降低焊接电流和电压:通过调节焊接电流和电压的大小,可以控制焊接热输入的大小。
降低电流和电压可以减少焊接过程中的热量产生,从而减少变形的可能性。
•采用脉冲焊接技术:脉冲焊接技术可以使焊接电流周期性变化,从而降低焊接热输入。
这种技术可以减少焊接热量和热膨胀,有效控制焊接变形。
•使用预热和间歇焊接:在焊接之前,可以对焊接接头进行预热,以提高材料的可塑性和焊接质量。
间歇焊接是指在焊接过程中,将焊接接头暂停冷却一段时间,再继续焊接。
这种方法可以有效控制焊接热输入,减少变形。
3. 优化焊接顺序焊接顺序是影响焊接变形的另一个重要因素。
不同焊接顺序会导致不同的温度梯度和热应力,进而影响变形的大小和方向。
因此,优化焊接顺序是控制焊接变形的一项重要措施。
以下是优化焊接顺序的方法:•从焊接应力较小的区域开始焊接:焊接过程中,焊接接头会受到热应力的影响,从而引起变形。
通过从焊接应力较小的区域开始焊接,可以减少焊接接头受力不均匀引起的变形。
•分割大尺寸焊接接头:对于大尺寸的焊接接头,可以将其分割成若干个小接头进行焊接。
这样可以减少焊接接头的热输入,降低焊接变形的风险。
•控制焊接速度和温度:在焊接过程中,合适的焊接速度和温度可以减少焊接接头的热输入,进而减少焊接变形。
焊接变形改善措施方案

焊接变形改善措施方案
焊接变形是在焊接过程中由于热量的影响而引起的金属结构形状发生偏离的现象。
焊接变形不仅会降低焊接件的精度和质量,还可能对焊接结构的强度和稳定性产生不利影响。
为了改善焊接变形,以下是一些常用的措施方案:
1. 选用合适的焊接参数:在进行焊接前,应根据焊接材料的性质和焊接结构的要求,合理选择焊接电流、电压、焊接速度等焊接参数。
通过调整焊接参数,可以控制焊接过程中的热输入,从而减小变形的发生。
2. 使用预留间隙:在焊接结构设计过程中,可以合理设计预留间隙。
预留间隙可以提供材料热膨胀的余地,从而降低焊接过程中的应力集中,减小变形的程度。
3. 采用预热和后热处理:通过对焊接件进行预热,可以使焊接材料的内部应力得到释放,从而减小变形的发生。
在焊接完成后,进行适当的后热处理,可以进一步改善焊接结构的性能和形状稳定性。
4. 使用临时支撑和夹具:在焊接过程中,可以利用临时支撑和夹具来固定和支撑焊接件,从而减小焊接过程中的变形。
5. 采用分段焊接:在焊接大型结构时,可以采用分段焊接的方式。
分段焊接可以减小焊接过程中的热输入和热冲击,从而降低变形的程度。
6. 优化焊接顺序:根据焊接结构的特点和要求,优化焊接顺序可以有效减小焊接变形。
在焊接过程中,应先焊接承载结构的重要部位,然后再进行其他部分的焊接。
综上所述,通过合适的焊接参数选择、预留间隙设计、预热和后热处理、临时支撑和夹具、分段焊接以及优化焊接顺序等措施方案,可以有效改善焊接变形问题,提高焊接质量和结构的稳定性。
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”。
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。
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。
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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
1、收缩变形
1、纵向:收缩变形
2、横向收缩变形
3、角变形 4.波浪变形 5.扭曲变 6.错边变形7、弯曲变形
焊接的概念
通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。
焊接接头
用焊接方法连接的接头,包括焊缝、熔合区和热影响区。
接头的形式
一、焊接接头的形式:有对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头等。
一、气孔
气孔是指在焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。
维持电弧的必要条件
1.气体电离
2.阴极电子发射
碳当量
将钢铁中各种合金元素折算成碳的含量。