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管板焊机焊接变形和应力产生的原因和预防

2019-08-29
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焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。焊接过程中,对焊件进行不均匀加热和冷却,是产生焊接应力和变形的根本原因。减少焊接应力与变形的工艺措施主要有:

1.预留收缩变形量 
 
根据理论计算和实践经验,在焊件备料及加工时预先考虑收缩余量,以便焊后工件达到所要求的形状、尺寸。

2.反变形法
 
根据理论计算和实践经验,预先估计结构焊接变形的方向和大小,然后在焊接装配时给予一个方向相反、大小相等的预置变形,以抵消焊后产生的变形。

3.刚性固定法 
 
焊接时将焊件加以刚性固定,焊后待焊件冷却到室温后再去掉刚性固定,可有效防止角变形和波浪变形。此方法会增大焊接应力,只适用于塑性较好的低碳钢结构。

4.选择合理的焊接顺序 
 
尽量使焊缝自由收缩。焊接焊缝较多的结构件时,应先焊错开的短焊缝,再焊直通长焊缝,以防在焊缝交接处产生裂纹。如果焊缝较长,可采用逐步退焊法和跳焊法,使温度分布较均匀,从而减少了焊接应力和变形。

5.锤击焊缝法 
 
在焊缝的冷却过程中,用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝,使金属产生塑性延伸变形,抵消一部分焊接收缩变形,从而减小焊接应力和变形。

6.加热“减应区”法 
 
焊接前,在焊接部位附近区域(称为减应区)进行加热使之伸长,焊后冷却时,加热区与焊缝一起收缩,可有效减小焊接应力和变形。

7.焊前预热和焊后缓冷 
 
预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差,降低焊缝区的冷却速度,使焊件能较均匀地冷却下来,从而减少焊接应力与变形。

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