淺析焊接變形的控制方法.doc

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1、淺析焊接變形的控制方法【摘要】在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)工藝當(dāng)中，其焊接作業(yè)應(yīng)用的較為廣泛,焊接作業(yè)對(duì)生產(chǎn)工藝要求較高，在作業(yè)中如果處果不當(dāng)，極易發(fā)生焊接變形的情況發(fā)生，一旦發(fā)生變形而無(wú)法得到正確的處理時(shí)，則會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)較嚴(yán)重的影響和危害。所以本文對(duì)焊接變形產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)控制變形的方法進(jìn)行了具體的闡述?！娟P(guān)鍵詞】焊接；變形；控制方法0引言焊接作業(yè)屬于特種作業(yè)，需要較為精湛的專業(yè)技術(shù)。焊接作業(yè)時(shí)會(huì)有焊縫產(chǎn)生，而且通常會(huì)在水平或是垂直的方向，這些焊縫在溫度條件下會(huì)產(chǎn)生收縮，從從而導(dǎo)致變形的發(fā)生，當(dāng)變形量在允許值內(nèi)時(shí)則可以

2、不予處理，一旦變形量超出正確的范圍，則需要對(duì)產(chǎn)生的焊接變形進(jìn)行矯正，部分焊接變形的材料在矯正后則會(huì)因無(wú)法使用而廢棄，即使能再正常使用的也導(dǎo)致了作業(yè)時(shí)間增加，所以無(wú)論哪種情況都會(huì)導(dǎo)致成本上的浪費(fèi)，因此對(duì)于預(yù)防和控制焊接變形的發(fā)生，有效的減少或是避免焊接變形的發(fā)生機(jī)率，從而有效的提高作業(yè)效率，降低生產(chǎn)成本。1焊接變形產(chǎn)生機(jī)理焊接變形產(chǎn)生的原因是多方面的，多數(shù)情況下在焊接過(guò)程中，各個(gè)部件在焊接過(guò)程中加熱和冷卻都呈現(xiàn)著不均勻性，這樣就會(huì)導(dǎo)致金屬在受熱時(shí)產(chǎn)生熱脹效應(yīng)，而在冷卻時(shí)即發(fā)生收縮，而且熱脹冷縮還不均勻，這樣相互連接的各部件之間

3、而會(huì)產(chǎn)生相互制約的應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力不均勻時(shí)則會(huì)導(dǎo)致變形的發(fā)生。焊接應(yīng)力是導(dǎo)致焊接變形的主要因素，所以需要對(duì)焊接應(yīng)力進(jìn)行有效的掌握，從而控制好焊接變形。焊接變形通常情況下就是由于金屬在焊接過(guò)程中由于加熱和冷卻的不均勻從而導(dǎo)致應(yīng)力的產(chǎn)生，在應(yīng)力作用下發(fā)生的變形即為焊接變形，焊接變形的變形量也不是固定的，其會(huì)由于所選擇的焊接工藝不同而有所不同。在焊接過(guò)程中，焊接的焊縫的基板會(huì)有局部加熱的情況發(fā)生，這樣就會(huì)導(dǎo)致這部分的溫度發(fā)生較大的變化，而焊接結(jié)束語(yǔ)，這部分的溫度則需要冷卻到正常的室溫下，而在冷卻焊縫金屬也會(huì)出現(xiàn)正常的收縮，從而恢復(fù)到正

4、常的體積下。但是在實(shí)際焊接過(guò)程中，焊縫的材料與基材的材料會(huì)存在不同，材料的不同其收縮的力度也會(huì)出現(xiàn)不同，這樣在收縮過(guò)程中應(yīng)力則會(huì)集中產(chǎn)生了焊縫與基材中間，使焊縫部位產(chǎn)生較大的應(yīng)拉力，而當(dāng)這部分應(yīng)拉力集中在一起時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致焊接部位出現(xiàn)變形或是變薄的問(wèn)題，而當(dāng)焊接金屬的屈服應(yīng)力集中釋放時(shí)，則會(huì)形成焊接永久變形的產(chǎn)生。同時(shí)在焊接溫度與室溫接近時(shí)，整個(gè)基板所產(chǎn)生金屬膨脹力和收縮應(yīng)力則會(huì)出現(xiàn)無(wú)約束的情況，從而導(dǎo)致變形的產(chǎn)生。即使在焊接過(guò)程中利用固定的工件或是使用抗收縮的工具，但在這些工具對(duì)應(yīng)力進(jìn)行約束時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致有多余的應(yīng)力釋放出來(lái)，

5、從而導(dǎo)致基板發(fā)生遷移，使焊接的工件變形。2控制變形的方法焊接的質(zhì)量好壞，直接影響著焊接工件的使用性能，所以在工程實(shí)踐中，我們需要利用科學(xué)有效的方法來(lái)對(duì)焊接變形進(jìn)行有效的控制，采取相應(yīng)的消除變形的方法和手段，從而有效的提高焊接的質(zhì)量。2.1改進(jìn)焊接結(jié)構(gòu)合理選擇焊縫結(jié)構(gòu)的形式和尺寸，避免焊縫的不均勻布置和集中分布，減少不必要的焊縫，都能有效控制焊接變形。2.2采用剛性固定法對(duì)于剛性較小的焊接件，合理采用剛性好的夾具、支撐件、焊胎等輔助器具加以固定可以減小焊件的變形。2.3預(yù)留收縮變形余量根據(jù)理論計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)焊件預(yù)先預(yù)留收縮

6、變形量或加工量，保證焊后能夠達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸要求。2.4采用反變形法根據(jù)理論計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，預(yù)先把焊件人為地加工或設(shè)置產(chǎn)生一個(gè)變形，使這個(gè)變形與焊后發(fā)生的變形方向相反而數(shù)值相等，這樣變形與反變形就能在焊后得到抵消。2.5采用合理的焊接方法不同的焊接方法帶來(lái)不同的線能量，選用線能量比較低的焊接方法，可以有效地減小焊接塑性壓縮區(qū)，從而減小焊接變形。2.6采用合理的裝配焊接順序?qū)讣m當(dāng)?shù)膭澐譃椴考?、組件進(jìn)行組焊后，再進(jìn)行部分間的焊接，提高了組對(duì)的精度，減少了焊接變形。2.7焊前預(yù)熱和焊后消應(yīng)力處理當(dāng)前焊接過(guò)程中為了有效的減少焊接變形

7、的發(fā)生，通常會(huì)采用將焊前對(duì)焊接母材預(yù)熱的方法，這樣提高焊接母材的溫度，使其與焊縫金屬之間的溫差盡可能的減小，這樣在有效的防止了焊接收縮時(shí)內(nèi)應(yīng)力的增加，降低了變形的可能。這是一種在焊前對(duì)焊接變形進(jìn)行提前控制的方法，可以有效的保證焊接的質(zhì)量，對(duì)糾正焊接變形也起到了積極的作用。3減少焊接變形的其他方法3.1水冷塊在薄板焊接中，采用水冷塊可帶走焊接工件的熱量。采用銅焊或錫焊將銅管焊接到銅制夾具，通過(guò)水管進(jìn)行循環(huán)冷卻，以減少焊接變形。3.2楔形塊定位板“定位板”是鋼板對(duì)焊時(shí)的一種有效控制焊接變形的技術(shù)。定位板的一端焊在工件的一塊板上，

8、另一端將楔形塊楔入壓板，甚至可采用多個(gè)定位板排列，以保持焊接時(shí)對(duì)焊接鋼板的定位、固定。3.3消除熱應(yīng)力為了減少焊接變形和殘余應(yīng)力的影響，設(shè)計(jì)和焊裝工件時(shí)應(yīng)注意以下兒點(diǎn)：1）不進(jìn)行過(guò)量焊接；2）控制好工件的定位；3）盡可能采用間斷焊接，但應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；4）盡可能采用小的焊腳尺寸；5）對(duì)于開