減少焊接變形的焊接工藝

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預防和減少焊接變形的方法要考慮焊接工藝設計以及在焊接時克服冷熱循環的變化。收縮無法除去,但可以控制。減少收縮變形的途徑有以下幾方面。

1、勿過量焊接

焊點金屬填充越多,變形力越大。合理地確定焊縫尺寸,不但焊接變形小,而且節省了焊料,節省了時間。充填焊縫的焊接金屬量應小,焊縫應為扁平或微凸起的形狀,過多的金屬量不能提高強度。相反,收縮力增大,焊接變形增大。

2、間斷焊縫

另一種減少焊縫填充量的途徑是較多地采用間斷焊接。如焊接加強板,間斷焊接可減少75%的焊縫填充量,同時也能保證所需強度。

3、減少焊道

采用粗焊絲、少焊道焊接比采用細焊絲、多焊道焊接變形小。多焊道時每一焊道引起的收縮累計增加了焊縫總的收縮。由圖可知,少焊道、粗焊條焊接工藝比多焊道、細焊條焊接的工藝效果更好。

注意:采用粗焊絲、少焊道焊接或細焊絲、多焊道焊接工藝依據材質而定,一般低碳鋼、16Mn 等材質適用粗焊絲、少焊道焊接,不銹鋼、高碳鋼等材質適用細焊絲、多焊道焊接。

4、反變形技術

在焊接之前,將零件彎曲或傾斜地朝相反的方向變形(仰焊或豎焊除外),預處理后的反變形需要通過實驗確定。預彎焊、預壓焊和預拱焊是利用反機械力除去焊接應力的一種簡便方法。在工件預置過程中,工件的變形與焊縫的收縮應力相反。在焊接之前和之后的預置變形相互抵消,使得焊接工件形成一個理想的平面。

5、焊接順序

根據工件的結構形式確定合理的組裝順序,使工件結構在同一位置收縮。在工件中和軸處開雙面坡口,采用多層焊接,并確定雙面焊接順序。

6、焊后去除收縮力

敲擊是抵消焊縫收縮力的一種方法,如同焊縫冷卻。敲擊將使焊縫延伸,變得更薄,從而除去應力(彈性變形)。但是,使用這種方法要注意,焊縫根部不能敲擊,敲擊時可能產生裂紋。通常,敲擊也不能用在蓋面焊道上。

7、減少焊接時間

焊接過程中產生熱量和冷卻量,傳熱需要時間,因此,時間因素也會影響變形。通常,在大量工件加熱和擴展之前,盡快完成焊接。焊接過程,如電極的類型和大小、焊接電流、焊接速度等,會影響工件的收縮和變形程度。機械化焊接設備的使用減少了焊接時間和熱量引起的變形量。

2020-11-03
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