焊接變形是怎么發生的 如何預防?
時間:2022-10-10 訪問量:1480

  焊接件在未承受載荷之前,由于在焊接過程中溫度升高引起的變形稱為焊接變形。焊接變形包括彎曲變形、角度改變、長度變形等等。變形不僅降低了焊接件的結構精度,還可能對其裝配性能和載荷能力造成嚴重的影響,是焊接加工必須盡量避免的。

      焊接變形的產生原因

      所有熔化式焊接,其焊縫以及熱影響區域都存在著較大的殘余應力,當殘余應力數值超過了材料的屈服極限,焊接件就會在焊縫處產生變形或斷裂。除此之外,在焊縫的焊趾部位還存在凹坑、余高、咬邊造成的應力集中,這就使焊接件即便在殘余應力不大的情況下,依然有發生變形的可能。而焊趾處的熔渣缺陷、微裂紋又形成了裂紋的提前萌生源。所有這些都對焊接件的幾何結構造成了影響,是潛在的焊接變形原因。

      操作中,可以采取多種方法防止焊接變形的發生,下面我們將要對幾種常用且有效的方法進行介紹:

      預熱法

      在焊接前,先對焊接件進行一定程度的預熱,這樣做不僅可以減少內應力的產生,而且對于抑制變形也是一種行之有效的方法。

      預加反變形法

      這是根據焊接件金屬材料的性質,預先估算出焊接時發生變形的方向和變形量,在焊接前通過機械手段對焊接件進行反向預變形,這樣可以有效抵消焊接過程中發生的變形。但是,對于焊接變形的方向及變形量的預判,對于操作人員的經驗要求比較高。

      水冷法

      焊接過程中之所以會產生較大的變形,這是由于基體金屬受熱形變造成的。水冷法的原理就是抑制基體金屬的溫度升高。在焊接進行的同時,將冷水噴射到焊接件上,以降低基體金屬的溫度,防止基體金屬發生變形。除了噴射冷水外,也可以將焊接件浸在冷水槽中,只將需要焊接的部分露出水面,這樣能夠有效抑制焊接變形的發生。

      夾固法

      利用夾具,如壓板之類,焊接過程中的收縮變形,這種工藝方法就叫做加固法。它的原理是使焊縫區在冷卻的過程中產生較大的拉伸塑性變形,以抵償加熱過程中產生的熱壓縮塑性變形。這種方法一般適用于抑制薄板的波浪變形和角變形。

      合理選擇焊接規范

      在正式開始焊接操作前,應該合理選擇焊接規范,這對于減少焊接件的變形能夠產生顯著的效果。焊接規范包括焊接的操作順序、操作方法以及加熱程度等。

      連接的兩個部件之間的焊縫應該是后焊成的。對于柱形板結構而言,正確的順序時先焊縱向焊縫,然后再焊環形焊縫。如果不這樣操作的話,會使結構中央引起凸起變形,甚至裂縫。而當焊接的是由鋼板組成的金屬板時,應首先拼焊鋼板的橫向焊縫,當組成單個板條后,再采用分段焊。分段焊要采用逆向焊接法,即每一段都是朝著與施焊總方向相反的方向施焊。 

      另外,在焊接焊件時,如條件允許,應盡量采用快速和多層的焊接方法,各層間隔時間越短,效果就越好。


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