焊接裂紋、變形與應(yīng)力的控制.doc

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1、焊接裂紋、變形與應(yīng)力的控制2008-02-0214:40　來(lái)源:welderhome作者：admin網(wǎng)友評(píng)論0條瀏覽次數(shù)1301）為防止焊接裂紋，主要采取以下工藝措施：???(1)預(yù)熱預(yù)熱是防止裂紋的有效措施，預(yù)熱溫度的確定主要考慮鋼材的焊接性，焊前應(yīng)做如下試驗(yàn)。???a)根據(jù)鋼材化學(xué)成分計(jì)算其碳當(dāng)量。???b)用剛性拘束試驗(yàn)方法測(cè)定鋼材裂紋敏感性。???c)不同熱輸入條件下測(cè)定焊接接頭的力學(xué)性能(主要是沖擊韌度)，熱影響區(qū)金相組織及硬度分析。???通過(guò)上述綜合試驗(yàn)結(jié)果確定焊接預(yù)熱溫度及焊接工藝參數(shù)，中碳合金結(jié)構(gòu)鋼預(yù)熱溫度參考值見表39。表39?中碳合金結(jié)構(gòu)鋼預(yù)

2、熱溫度推薦值???鋼號(hào)最低預(yù)熱溫度厚度<20mm厚度=20～50mm厚度>50mm20CrNiMoH9015020040CrNiMoH28032037042CrMnMoH28032037030CrMoH15018020020CrNi2MoH15018020040CrMnMoH260320370???(2)焊接方法選擇根據(jù)結(jié)構(gòu)型式、尺寸以及生產(chǎn)的具體條件，按表40選擇焊接方法，表40?焊接方法比較???焊接方法優(yōu)???點(diǎn)缺???點(diǎn)手工電弧焊操作靈活，運(yùn)用于小型齒輪焊接焊接接頭多，焊縫續(xù)不均勻，勞動(dòng)條件差，效率低。埋弧自功焊焊縫成形美觀，效率高，適用于大型齒輪焊接可

3、見度差、熱影響區(qū)性能偏低O2氣體保護(hù)焊熔深大、效率高、價(jià)格便宜易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化飛濺大，焊縫成形差藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊效率高，焊縫成形美觀、接頭塑、韌性高煙塵大Ar80%十CO220%合氣體保護(hù)焊形美觀，接頭塑、韌性高需增加配比器、氬氣價(jià)格高???(3)焊接材料選擇精選范本,供參考！焊接齒坯主環(huán)縫共兩種，—種為輪緣與腹板的連接焊縫(對(duì)接或角接)，該焊縫是由碳合金結(jié)構(gòu)鋼(輪緣)和低合金鋼〔腹板〕焊接而成；另一種環(huán)焊縫為腹板與輪緣連接焊縫，該焊縫是由低合金鋼(16Mn)和35或ZG35焊接而成。以上兩種焊縫均可采用與16Mn等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)鋼焊接材料，既保證焊接

4、接頭無(wú)裂紋，又可得到塑韌性好的焊縫，保證焊縫在動(dòng)載情況下具有良好的承載能力。此外，在選擇焊接材料時(shí)（焊條，焊劑等)應(yīng)優(yōu)先考慮用堿性焊條，并嚴(yán)格控制熔敷金屬中碳，硫、磷含量及擴(kuò)散氫含量，以保證焊縫金屬具有優(yōu)良的韌性和抗裂件，???(4)焊接線能量及焊道排列采用較小的線能量可防止母材中的碳熔入焊縫中，以防止焊縫增碳而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋，同時(shí)可防止熱影響區(qū)之高溫回火區(qū)軟化引起的強(qiáng)度、硬度降低。???采用多層多道焊接方法可改善熱影響區(qū)組織和性能，這種方法尤其適宜用氣體保護(hù)焊。???(5)后熱焊后及時(shí)進(jìn)行250～300℃／(1～2h)消氫處理，然后緩冷至室溫；???(6)焊后消

5、除應(yīng)力熱處理2)減少焊接變形的工藝措施???(1)輪緣、腹板、輪毅三大零件加1：精度和配合公差均進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，世界各國(guó)有各自的標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)某公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)低速重載焊接齒輪裝配公關(guān)要求如腹板的外徑應(yīng)比輪緣的內(nèi)徑小l.6mm，其公差為0.8mm，即輪緣與腹板焊前裝配聞隙為0.8～16mm。???腹板的內(nèi)徑等于輪毅外徑加上0.8～1.0mm。???由此可見，齒輪的裝配間隙比一般焊接件的裝配間隙小得多，這是防止變形的關(guān)鍵措施。???(2)裝配、焊接胎具化，在精度較高的胎具上進(jìn)行裝配，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊，可防止焊件變形，并具有提高生產(chǎn)效率和保證質(zhì)量的作用。3)減少焊接應(yīng)力的工

6、藝措施???一、焊接應(yīng)力焊接過(guò)程中產(chǎn)生應(yīng)力的主要原因與溫度梯度，應(yīng)力與板材厚度和結(jié)構(gòu)剛度有關(guān),板材越厚，結(jié)構(gòu)剛度越大，夾緊力或緊固力越高，內(nèi)應(yīng)力越大。???應(yīng)力的存在，易使焊接區(qū)產(chǎn)牛裂紋，并影響機(jī)械加工精度和尺寸穩(wěn)定性，對(duì)齒輪嚙合質(zhì)量和使用壽命是不利的。因此對(duì)精度要求高的齒輪構(gòu)件降低焊接應(yīng)力是十分重要的。焊接應(yīng)力的消除應(yīng)進(jìn)行600℃高溫回火，而輪緣先凋質(zhì)后焊接的齒輪。焊后回火溫度只能低于調(diào)質(zhì)回火溫度30～50℃。否則會(huì)影響材料性能下降，達(dá)不到強(qiáng)度和硬度要求。故減少應(yīng)力的辦法除焊后熱處理外，重要的是從焊接工藝措施上設(shè)法將應(yīng)力降低到最低值。工藝措施如下：???(1)

7、預(yù)熱和保溫狀態(tài)下焊接，可以防止因溫差造成的焊接應(yīng)力，焊后緩冷同樣可達(dá)到減少應(yīng)力效放果。???(2)固定齒輪的夾緊裝置，剛度要適中．以減少焊接應(yīng)力。???(3)采用埋弧焊和氣體保護(hù)焊焊接方法，通過(guò)胎具化固定焊件及焊接機(jī)頭，焊件由變位器帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在給定的焊絲對(duì)中位置，焊接電流、電弧電壓和焊接速度的條件下，減少了引弧收弧停頓時(shí)間及可能引起的接頭處焊縫缺陷．使整條環(huán)形焊逢均勻一致．減少由于焊縫不均勻造成的收縮應(yīng)力，???(4)每焊完一道環(huán)縫要及時(shí)進(jìn)行敲渣并錘擊焊縫．以減少焊接應(yīng)力。???(5)防止咬邊及搭接焊縫之間存在溝槽、避免局部應(yīng)力集中???二、異種鋼相焊以及封閉焊

8、縫所引起的應(yīng)力輪緣與腹板