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发表于 2010-12-27 21:27:01
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来自: 中国山东济南
防止焊接变形的方法
0 O# c! J; L1 i通过以上的分析,我们基本了解焊接变形的原因及变形的种类,针对焊接变形的原因和种类从焊接工艺上进行改进,可以有效防止和减少焊接变形所带来的危害。下面,我们主要介绍几种常见的防止焊接变形的方法。 ' u- b" h! u2 I
1. 反变形法 U' ]0 F8 l1 p6 i
在焊前进行装配时,预置反方向的变形量为抵消(补偿)焊接变形,这种方法叫做反变形法。 n1 `' A8 K/ J+ t. Q3 Y- G7 h) Y
图1所示为8—12mm厚的钢板V形坡口单面对接焊时,采用反变形法以后,基本消除了角变形。 ) r' l" b. g6 k. G4 {% C# a" X
2. 利用装配和焊接顺序来控制变形;
5 d! }6 s( p' \3 x采用合理的装配和焊接程序来减少变形,这在生产实践中是行之有效的好办法,如图2(a)所示为一箱形梁,由于焊缝不对称,焊后产生下挠弯曲变形。解决办法是由两人或四人,对称地先焊只有两条焊缝的一侧,如图2(b)中焊缝1和1然后就造成了如图2 ©的上拱变形。由于这两条焊缝焊后增加了箱形梁的刚性。当焊接另一侧的两条焊缝时,如先焊图2(d)中焊缝2和2,最后再焊图2(e)中焊缝3和3,就基本上防止了变形。
2 C5 Y$ U, H: @9 S有许多结构截面形状对称,焊缝布置也对称,但焊后却发生弯曲或扭曲的变形,这主要是装配和焊接顺序不合理引起的,也就是各条焊缝引起的变形,未能相互抵消,于是发生变形。
\" _ k+ O4 g+ u焊接顺序是影响焊接结构变形的主要因素之一,安排焊接顺序时应注意下列原则: / P- D, _! n3 f0 S* H Q% P
1)尽量采用对称焊接。对于具有对称焊缝的工作,最好由成对的焊工对称进行焊接。这样可以使由各焊缝所引起的变形相互抵消一部分。 : g' K' A' U3 P; G' s6 T( a' B
2)对某些焊缝布置不对称的结构,应先焊焊缝少的一侧。 , H I. P. c6 M9 S. k+ ^0 g
3)依据不同焊接顺序的特点,以焊接程序控制焊接变形量。常见的焊接顺序有五种,即:
+ S" F+ `9 m9 A D. j ra.分段退焊法 * y. @6 ]/ k/ k# W, e7 s
这种方法适用于各种空间的位置的焊接,除立焊外,钢材较厚、焊缝较长时都可以设挡弧板,多人同时焊接。其优点是可以减小热影响区,避免变形。每段长应为0.5—1m。见图2(f)
4 n! g% j# N* B7 ]& S" Ob.分中分段退焊法 8 F$ A, N! @4 `
这种方法适用于中板或较薄的钢板的焊接,它的优点是中间散热快,缩小焊缝两端的温度差。焊缝热影响区的温度不至于急剧增高,减少或避免热膨胀变形。这种方法特别适用于平焊和仰焊,横焊一般不采用,立焊根本不能用。见图2(g) 5 J! Y" u3 n5 N! q" f( N
c.跳焊法
* w. C! X, R8 u* E: T* K8 E8 I这种方法除立焊外,平焊、横焊、仰焊三种方法都适用,多用在6—12mm厚钢板的长焊缝和铸铁、不锈钢、铜的焊接上,可以分散焊缝热量,避免或减小变形。钢材每段焊缝长度在200—400mm之间;铸铁焊件按铸铁焊接规范处理;不锈钢和铜由于导热快,每段长不宜超过200mm (薄板应短些)。见图 2(h)
& a! v P8 A+ Z2 U# y, w: u4 ]1 Fd.交替焊法
7 N8 l2 H8 v) L2 H: K这种焊法和跳焊法基本相同,只是每段焊接距离拉长,特别适用于薄板和长焊缝。见图2(i) 9 u6 {$ a. P/ J( `6 L8 u0 _
e.分中对称法 9 r# L) e4 o! ]8 G& f( l# _" d4 J
这种方法适用于焊缝较短的焊件,为了减小变形,由中心分两端一次焊完。见图2(j) ) [$ R+ N2 I6 m9 d$ w$ W$ e4 E" m9 k& T
3.刚性固定法 ( [) ^- v0 k3 i; q$ C i$ h
刚性固定法减小变形很有效,且焊接时不必过分考虑焊接顺序。缺点是有些大件不易固定,且焊后撤除固定后,焊件还有少许变形和较大的残余应力。这种方法适用于焊接厚度小于6mm及韧性较好的薄壁材料。如果与反变形法配合使用则效果更好。
: I' P* i6 ~7 M3 {对于形状复杂,尺寸不大,又是成批生产的焊件,可设计一个能够转动的专用焊接胎具,既可以防止变形,又能提高生产率。
% F, V4 V; k( \) ^- z/ C当工件较大,数量又不多时,可在容易发生变形的部位临时焊上一些支撑或拉杆,增加工件的刚性,也能有效的减少焊接变形。 & w! ~( D% k$ b' A
3. 散热法 7 W- ~ H1 B. a* @
散热法又称强迫冷却法,即将焊接处的热量迅速散走,使焊缝附近的金属受热面大大减少,达到减小焊接变形的目的。图 3(a)为水浸法示意图,常用于表面堆焊和焊补。图3(b)是散热法示意图,用紫铜作散热垫,有的还钻孔通冷却水,这些垫板越靠近焊缝效果越好。但散热法比较麻烦,且对于淬火倾向大的钢材不宜采用,否则易裂。 0 A) ?" i, G) J. f0 k3 [% T
4. 锤击焊缝法 . Z* v1 Z3 u1 ^( V& t: S" y# n( v
锤击焊缝法,即用圆头小锤对焊缝敲击,可减少焊接变形和应力。因此对焊缝适当锻延,使其伸长来补偿这个缩短,就能减小变形和应力。锤击时用力要均匀,一般采用0.5Kg—1.0Kg的手锤,其端部为圆角(R=3—5mm)。底层和表面焊道一般不锤击,以免金属表面冷作硬化。其余各道焊完一道后立刻锤击,直至将焊缝表面打出均匀致密的点为止。 |
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