减少焊接变形的焊接工艺

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预防和减少焊接变形的方法要考虑焊接工艺设计以及在焊接时克服冷热循环的变化。收缩无法除去,但可以控制。减少收缩变形的途径有以下几方面。

1、勿过量焊接

焊点金属填充越多,变形力越大。合理地确定焊缝尺寸,不但焊接变形小,而且节省了焊料,节省了时间。充填焊缝的焊接金属量应小,焊缝应为扁平或微凸起的形状,过多的金属量不能提高强度。相反,收缩力增大,焊接变形增大。

2、间断焊缝

另一种减少焊缝填充量的途径是较多地采用间断焊接。如焊接加强板,间断焊接可减少75%的焊缝填充量,同时也能保证所需强度。

3、减少焊道

采用粗焊丝、少焊道焊接比采用细焊丝、多焊道焊接变形小。多焊道时每一焊道引起的收缩累计增加了焊缝总的收缩。由图可知,少焊道、粗焊条焊接工艺比多焊道、细焊条焊接的工艺效果更好。

注意:采用粗焊丝、少焊道焊接或细焊丝、多焊道焊接工艺依据材质而定,一般低碳钢、16Mn 等材质适用粗焊丝、少焊道焊接,不锈钢、高碳钢等材质适用细焊丝、多焊道焊接。

4、反变形技术

在焊接之前,将零件弯曲或倾斜地朝相反的方向变形(仰焊或竖焊除外),预处理后的反变形需要通过实验确定。预弯焊、预压焊和预拱焊是利用反机械力除去焊接应力的一种简便方法。在工件预置过程中,工件的变形与焊缝的收缩应力相反。在焊接之前和之后的预置变形相互抵消,使得焊接工件形成一个理想的平面。

5、焊接顺序

根据工件的结构形式确定合理的组装顺序,使工件结构在同一位置收缩。在工件中和轴处开双面坡口,采用多层焊接,并确定双面焊接顺序。

6、焊后去除收缩力

敲击是抵消焊缝收缩力的一种方法,如同焊缝冷却。敲击将使焊缝延伸,变得更薄,从而除去应力(弹性变形)。但是,使用这种方法要注意,焊缝根部不能敲击,敲击时可能产生裂纹。通常,敲击也不能用在盖面焊道上。

7、减少焊接时间

焊接过程中产生热量和冷却量,传热需要时间,因此,时间因素也会影响变形。通常,在大量工件加热和扩展之前,尽快完成焊接。焊接过程,如电极的类型和大小、焊接电流、焊接速度等,会影响工件的收缩和变形程度。机械化焊接设备的使用减少了焊接时间和热量引起的变形量。

2020-11-03
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