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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 M, U+ R$ m9 R1 f' k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。
& e. a. ?5 F' g% @/ b2 B1. 反变形法 3 Z t' t- b, S& V5 Z! c
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。
( l9 @& V3 y* c Z h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。 % M, p. A h q, i; O1 D7 V
2. 利用装配和焊接顺序来控制变形;
" g; V# H: O1 Z) _6 v& q* N. t% F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。
" K) b9 A b0 N, q2 H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。 B" e3 W" U- Q& i N* x/ w
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: ; L+ l$ V+ u0 ] C( @
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。
& N( Q9 E. R& t B# o' }) m$ k2)对某些焊缝布置不对称的结构,应先焊焊缝少的一侧。 , n# o7 Y( k4 a
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' _& j( `0 ?. x+ K/ l5 Da.分段退焊法
7 X6 _, K4 W# d7 ?' {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)
3 v3 D: h2 {7 L" Mb.分中分段退焊法 " q& R) f3 E7 \$ N. V5 w9 ?3 t, f
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) 1 \& Z0 _4 P( C& @6 M4 J
c.跳焊法 ! \) r5 K* m, D) k& U. N
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)
8 o6 R: g( T) ^d.交替焊法
% M% M2 v1 e, D3 h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)
( _& W* b4 D+ U+ S/ He.分中对称法 # j0 }5 J. G+ z3 m3 `7 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) ) d5 Y3 }2 p* N
3.刚性固定法 ' |9 F$ X- I2 E0 R, W
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。 3 F1 v& g# a" a
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。
+ H5 i2 g5 h$ S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。
8 K! F- u) e- i7 U/ F; q$ c5 g$ V3. 散热法
$ I6 U" B3 q' W7 z5 x- Y9 f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。
' K) S v9 o' I. o4. 锤击焊缝法 . T* u# z2 z) R5 ?
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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