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1H412033焊接应力与焊接变形及其控制
二、焊接残余应力的危害及降低焊接应力的措施
(一)焊接残余应力的危害
影响构件承受静载能力;
造成结构脆性断裂;
影响结构的疲劳强度;
影响结构的刚度和稳定性;
应力区易产生应力腐蚀和开裂;
影响构件精度和尺寸的稳定性。
(二)降低焊接应力的措施
1.设计措施
(1)构件设计时尽量减少焊缝的数量和尺寸,可减小变形量,同时降低焊接应力。
(2)构件设计时应避免焊缝过于集中,从而避免焊接应力峰值叠加。
(3)优化设计结构,如将容器的接管口设计成翻边式,少用承插式。
2.工艺措施
(1)采用较小的焊接线能量
(2)合理安排装配焊接顺序,使焊缝有自由收缩的余地,降低焊接中的残余应力。
(3)层间进行锤击,能有效地减少焊接残余应力从而降低焊接应力。
(4)预热拉伸补偿焊缝收缩(机械拉伸或加热拉伸)。
(5)焊接高强钢时,选用塑性较好的焊条。
(6)采用整体预热。
(7)消氢处理,防止氢致应力集中而产生冷裂纹。
(8)采用热处理的方法
(9)利用振动法来消除焊接残余应力
三、焊接变形的危害性及预防焊接变形的措施
(一)焊接变形的分类
1.面内变形:可分为焊缝纵向收缩变形、横向收缩变形和焊缝回转变形。(焊缝)
2.面外变形:可分为角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳波浪变形。(外形)
(二)焊接变形的危害
降低装配质量;影响外观质量,降低承载力;增加矫正工序,提高制造成本。
(三)预防焊接变形的措施
1.进行合理的焊接结构设计
(1)合理安排焊缝位置。焊缝尽量以构件截面的中性轴对称;焊缝不宜过于集中。
(2)合理选择焊缝尺寸和形状。应尽量选择较小的焊缝尺寸,同时选用对称的坡口。
(3)尽可能减少焊缝数量和焊缝长度。
2.采取合理的装配工艺措施
(1)预留收缩余量法,将预计发生缩短的尺寸在焊前预留出来。
(2)反变形法,先将焊件向焊接变形相反的方向进行人为的变形。
(3)刚性固定法,防止薄板焊接时的变形,常在焊缝两侧加型钢、压铁或楔子压紧固定。
(4)合理选择装配程序,如储罐底板焊接可以先焊短焊缝,再焊长焊缝。
3.采取合理的焊接工艺措施
(1)合理的焊接方法。尽量用气体保护焊等热源集中的焊接方法。
(2)合理的焊接线能量。尽量减小焊接线能量的输入能有效地减小变形。
(3)合理的焊接顺序和方向。
(4)进行层间锤击(打底层不适于锤击)。