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《淺談焊接應(yīng)力和變形控制-屈兵》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、技師職業(yè)資格鑒定論文論文題目：淺談焊接應(yīng)力和變形控制姓名：屈兵所在縣市區(qū)：山東濟(jì)寧市魚臺(tái)縣所在單位:山東星源礦山設(shè)備集團(tuán)有限公司職業(yè)（工種）：電焊工淺談焊接應(yīng)力和變形控制摘要：為有效控制因焊件的不均勻膨脹和收縮而造成的焊接變形，就焊接變形和焊接應(yīng)力的各種影響因素進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的控制措施。關(guān)鍵詞：焊接變形，焊接應(yīng)力，熱過程，焊接工藝在焊接技術(shù)發(fā)展如火如荼的今天，形式各異的焊接機(jī)械、焊接方法日新月異，焊接技術(shù)成了一個(gè)關(guān)鍵的課題。但在作業(yè)過程中，由于焊接產(chǎn)生的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，嚴(yán)重影響著焊接的質(zhì)量，因而,急需采用合理的方法予以控制。焊接過程實(shí)際上是在焊件局部區(qū)域加熱后又冷卻凝固的熱過程，
2、但由于不均勻溫度場，導(dǎo)致焊件不均勻的膨脹利收縮，從而使焊件內(nèi)部產(chǎn)半焊接應(yīng)力而引起焊接變形。常見的焊接應(yīng)力有：1）縱向應(yīng)力；2）橫向應(yīng)力；3）厚度方向應(yīng)力。常見的焊接變形有：1）縱向收縮變形；2）橫向收縮變形；3）角變形；4）彎曲變形；5）扭曲變形；6）波浪變形。針對(duì)這些不同種類的焊接變形和應(yīng)力分布，追溯根源，具體進(jìn)行研究控制。1.焊接變形的控制措施全面分析各因素對(duì)焊接變形的影響，掌握其影響規(guī)律，即可采取合理的控制措施。1.1焊縫截面積的影響焊縫截面積是指熔合線范圍內(nèi)的金屬面積。焊縫面積越大，冷卻時(shí)收縮引起的塑性變形量越大，焊縫面積對(duì)縱向、橫向及角變形的影響趨勢(shì)是一致的，而且是起主要的影響，因此
3、，在板厚相同時(shí)，坡口尺寸越大，收縮變形越大。1.2焊接熱輸入的影響一般情況下，熱輸入大時(shí)，加熱的高溫區(qū)范圍大，冷卻速度慢，使接頭塑性變形區(qū)增大。1?3焊接方法的影響多種焊接方法的熱輸入差別較大，在焊接常用的幾種焊接方法中，除電渣以外，埋弧焊熱輸入最大，在其他條件如焊縫斷面積等相同情況下，收縮變形最大，手工電弧焊居中，C02氣體保護(hù)焊最小。1?4接頭形式的影響在焊接熱輸入、焊縫截面積、焊接方面等因素條件相同時(shí)，不同的接頭形式對(duì)縱向、橫向、角變形量有不同的影響。常用的焊縫形式有堆焊、角焊、對(duì)接焊。(1)表面堆焊時(shí)，焊縫金屬的橫向變形不但受到縱橫向母材的約束,而且加熱只限于工件表面一定深度而使焊縫的
4、收縮同時(shí)受到板厚、深度、母材方面的約束，因此，變形相對(duì)較小。(2)T形角接接頭和搭接接頭時(shí)，其焊縫橫向收縮情況與堆焊相似,其橫向收縮值與角焊縫面積成正比，與板厚成反比。(3)對(duì)接接頭在單道(層)焊的情況下，其焊縫橫向收縮比堆焊和角焊大，在單面焊時(shí)坡口角度大，板厚上、下收縮量差別大，因而角變形較大。雙面焊時(shí)情況有所不同，隨著坡口角度和間隙的減小，橫向收縮減小，同吋角變形也減小。1.5焊接層數(shù)的影響(1)橫向收縮：在對(duì)接接頭多層焊接時(shí)，第一層焊縫的橫向收縮符合對(duì)接焊的一般條件和變形規(guī)律，第一層以后相當(dāng)于無間隙對(duì)接焊，接近于蓋面焊道時(shí)與堆焊的條件和變形規(guī)律相似，因此，收縮變形相對(duì)較小。(1)縱向收縮
5、：多層焊接時(shí)，每層焊縫的熱輸入比一次完成的單層焊時(shí)的熱輸入小得多，加熱范圍窄，冷卻快，產(chǎn)生的收縮變形小得多,而且前層焊縫焊成后都對(duì)下層焊縫形成約束，因此，多層焊時(shí)的縱向收縮變形比單層焊時(shí)小得多，而且焊的層數(shù)越多，縱向變形越小。在焊接工作實(shí)踐中，由于各種條件因素的綜合作用，焊接殘余變形的規(guī)律比較復(fù)雜，了解各因素單獨(dú)作用的影響便于對(duì)工程具體情況做具體的綜合分析。所以，了解焊接變形產(chǎn)牛的原因和影響因素，則可以采取以下控制變形的措施：(1)減小焊縫截面積，在得到完整、無超標(biāo)缺陷焊縫的前提下，盡可能采用較小的坡口尺寸(角度和間隙)O(2)對(duì)屈服強(qiáng)度345MPA以下，淬硬性不強(qiáng)的鋼材采用較小的熱輸入，盡可
6、能不預(yù)熱或適當(dāng)降低預(yù)熱、層間溫度；優(yōu)先采用熱輸入較小的焊接方法，如C02氣體保護(hù)焊。(3)厚板焊接盡可能采用多層焊代替單層焊。(4)對(duì)于較長的焊縫可采用間斷焊接法。(5)雙面均可焊接操作時(shí)，要采用雙面對(duì)稱坡口，并在多層焊時(shí)采用與構(gòu)件中和軸對(duì)稱的焊接順序。(6)T形接頭板厚較大時(shí)采用開坡口角對(duì)接焊縫。(7)采用焊前反變形方法控制焊后的角變形。(8)采用剛性夾具固定法控制焊后變形。(1)采用焊件預(yù)留長度法補(bǔ)償焊縫縱向收縮變形，如H形縱向焊縫每米長可預(yù)留0.5mm?0.7mm。(2)對(duì)于長焊件的扭曲，主要靠提高板材平整度和構(gòu)件組裝精度,使坡口角度和間隙準(zhǔn)確，電弧的指向或?qū)χ袦?zhǔn)確，以使焊縫角度變形和翼
7、板及腹板縱向變形值與構(gòu)件長度方向一致。(3)在焊縫眾多的焊件組焊時(shí)或結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，要采取合理的焊接順序。(4)設(shè)計(jì)上要盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸，合理布置焊縫，除了要避免焊縫密集以外，還應(yīng)使焊縫位置盡可能靠近構(gòu)件的中和軸，并使焊縫的布置與構(gòu)件中和軸相對(duì)稱。2焊接應(yīng)力的控制措施焊件焊接時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)內(nèi)應(yīng)力，焊接后產(chǎn)生殘余應(yīng)力，并同時(shí)產(chǎn)生殘余變形，這是不可避免的現(xiàn)象。焊接變形的矯正費(fèi)時(shí)費(fèi)工，在進(jìn)行焊接前首先考
