防止焊接變形的方法

2021-03-04 03:05:59 字數 2995 閱讀 5962

針對焊接變形的原因和種類從焊接工藝上進行改進,可以有效防止和減少焊接變形所帶來的危害。下面,我們主要介紹幾種常見的防止焊接變形的方法。

1.反變形法

在焊前進行裝配時,預置反方向的變形量為抵消(補償)焊接變形,這種方法叫做反變形法。

圖1所示為8—12mm厚的鋼板v形坡口單面對接焊時,採用反變形法以後,基本消除了角變形。

2.利用裝配和焊接順序來控制變形;

採用合理的裝配和焊接程式來減少變形,這在生產實踐中是行之有效的好辦法,如圖2(a)所示為一箱形梁,由於焊縫不對稱,焊後產生下撓彎曲變形。解決辦法是由兩人或四人,對稱地先焊只有兩條焊縫的一側,如圖2(b)中焊縫1和1然後就造成了如圖2的上拱變形。由於這兩條焊縫焊後增加了箱形梁的剛性。

當焊接另一側的兩條焊縫時,如先焊圖2(d)中焊縫2和2,最後再焊圖2(e)中焊縫3和3,就基本上防止了變形。

有許多結構截面形狀對稱,焊縫布置也對稱,但焊後卻發生彎曲或扭曲的變形,這主要是裝配和焊接順序不合理引起的,也就是各條焊縫引起的變形,未能相互抵消,於是發生變形。

焊接順序是影響焊接結構變形的主要因素之一,安排焊接順序時應注意下列原則:

1)盡量採用對稱焊接。對於具有對稱焊縫的工作,最好由成對的焊工對稱進行焊接。這樣可以使由各焊縫所引起的變形相互抵消一部分。

2)對某些焊縫布置不對稱的結構,應先焊焊縫少的一側。

3)依據不同焊接順序的特點,以焊接程式控制焊接變形量。常見的焊接順序有五種,即:

a.分段退焊法

這種方法適用於各種空間的位置的焊接,除立焊外,鋼材較厚、焊縫較長時都可以設擋弧板,多人同時焊接。其優點是可以減小熱影響區,避免變形。每段長應為0.5—1m。見圖2(f)

b.分中分段退焊法

這種方法適用於中板或較薄的鋼板的焊接,它的優點是中間散熱快,縮小焊縫兩端的溫度差。焊縫熱影響區的溫度不至於急劇增高,減少或避免熱膨脹變形。這種方法特別適用於平焊和仰焊,橫焊一般不採用,立焊根本不能用。

見圖2(g)

c.跳焊法

這種方法除立焊外,平焊、橫焊、仰焊三種方法都適用,多用在6—12mm厚鋼板的長焊縫和鑄鐵、不鏽鋼、銅的焊接上,可以分散焊縫熱量,避免或減小變形。鋼材每段焊縫長度在200—400mm之間;鑄鐵焊件按鑄鐵焊接規範處理;不鏽鋼和銅由於導熱快,每段長不宜超過200mm(薄板應短些)。見圖2(h)

d.交替焊法

這種焊法和跳焊法基本相同,只是每段焊接距離拉長,特別適用於薄板和長焊縫。見圖2(i)

e.分中對稱法

這種方法適用於焊縫較短的焊件,為了減小變形,由中心分兩端一次焊完。見圖2(j)

3.剛性固定法

剛性固定法減小變形很有效,且焊接時不必過分考慮焊接順序。缺點是有些大件不易固定,且焊後撤除固定後,焊件還有少許變形和較大的殘餘應力。這種方法適用於焊接厚度小於6mm及韌性較好的薄壁材料。

如果與反變形法配合使用則效果更好。

對於形狀複雜,尺寸不大,又是成批生產的焊件,可設計乙個能夠轉動的專用焊接胎具,既可以防止變形,又能提高生產率。

當工件較大,數量又不多時,可在容易發生變形的部位臨時焊上一些支撐或拉桿,增加工件的剛性,也能有效的減少焊接變形。

3.散熱法

散熱法又稱強迫冷卻法,即將焊接處的熱量迅速散走,使焊縫附近的金屬受熱面大大減少,達到減小焊接變形的目的。圖3(a)為水浸法示意圖,常用於表面堆焊和焊補。圖3(b)是散熱法示意圖,用紫銅作散熱墊,有的還鑽孔通冷卻水,這些墊板越靠近焊縫效果越好。

但散熱法比較麻煩,且對於淬火傾向大的鋼材不宜採用,否則易裂。

4.鎚擊焊縫法

鎚擊焊縫法,即用圓頭小錘對焊縫敲擊,可減少焊接變形和應力。因此對焊縫適當鍛延,使其伸長來補償這個縮短,就能減小變形和應力。鎚擊時用力要均勻,一般採用0.

5kg—1.0kg的手錘,其端部為圓角(r=3—5mm)。底層和表面焊道一般不鎚擊,以免金屬表面冷作硬化。

其餘各道焊完一道後立刻鎚擊,直至將焊縫表面打出均勻緻密的點為止。

五、常見複雜構件防止變形的方法

1.鋼架的焊接

鋼架焊接的關鍵問題,是如何保證強度和防止變形。從工藝上保證強度能適應載荷的變化,其變形量不致影響安裝和使用的要求,因此:

1)焊縫的高度和長度,要按圖施工。裝配誤差要小,坡口要清理乾淨。

2)鋼架的焊接一般先焊腹杆與節點板之間的焊縫,然後再焊上、下弦與節點板之間的焊縫,焊接順序不應集中,而應在節點間間隔跳開焊接(見圖4(a))。

3)節點板與桿件之間的橫向焊縫不焊(見圖4(b)),各種焊縫應盡量採用船形焊。

2.鍋爐集箱管接頭的焊接

鍋爐集箱管接頭焊縫集中,又偏於一側,焊後產生較大的彎曲變形,見圖5

在圓筒上側有兩排共26個管接頭。

採用跳焊的焊接順序可解決變形問題。先由一名焊工在第一根集箱上相隔2—3個管接頭跳焊乙個接頭。跳焊完第一根後接著又到第二根進行同樣的跳焊。

依次把6—10根集箱跳焊過一遍後,再反過來從第一根開始跳焊第二遍,這時早已焊好的管接頭溫度已降低到40℃--50℃以下。這樣反覆跳焊幾遍直到全部管接頭焊完。焊後雖然尚有2—3mm彎曲變形,但已在公差範圍內,達到質量要求。

焊接是乙個不均勻的受熱過程,焊接後,肯定會產生焊接殘餘應力,並發生焊接變形,這給裝置和結構的製作和安裝帶來了困難,你在施工中是怎樣進行變形控制的呢?

斑竹好,我是做鋼結構的,我來介紹一下做儲罐底板的一般焊接變形控制方法:

1.合理的焊接順序

1.1邊緣板的焊接,應符合下列規定:

1.1.1首先施焊靠外緣300mm部位的焊縫。在罐底與罐壁連線的角焊縫焊完後且邊緣板與中幅板之間的收縮縫施焊前,應完成剩餘的邊緣板對接焊的焊接。

1.1.2弓形邊緣板對接焊縫的初層焊,宜採用焊工均勻分布,對稱施焊方法。

1.1.3收縮縫的第一層焊接,應採用分段退焊或跳焊法。

1.2中幅板的焊接

中幅板焊接時,先由罐中心向外焊所有短焊縫,再由罐中心隔條向外焊焊接長焊縫,首道焊應用分段退焊法。長焊縫焊接時,應由兩名焊工由中心向兩邊對稱施焊,施焊採用分段退焊法,分段間距500~600mm。

2.使用工裝夾具

根據底板焊縫的長度,確定合理的工裝夾具數量,一般來講,每隔1.5公尺加乙個楔形夾具.

由於結構特點在底板的焊接中不可能運用反變形法來減少焊接變形.

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