在大件(jian)焊接(jie)(jie)加(jia)工過程(cheng)中,控制變形和應力是至關重(zhong)要的,以(yi)確保焊接(jie)(jie)件(jian)的質(zhi)量和性能。以(yi)下(xia)是一些具體的控制措(cuo)施:
一、控制(zhi)變形的措施
1、優化焊接序列:
對稱(cheng)焊(han)(han)接:盡(jin)量使焊(han)(han)縫對稱(cheng)分布(bu),以減少(shao)焊(han)(han)接過程中的(de)不均(jun)勻熱應力。
從(cong)中心(xin)向外焊接:對于大型結構,采用從(cong)中心(xin)向四周擴展(zhan)的(de)焊接順序,以減(jian)少整體(ti)變形(xing)。
2、預熱(re)和后熱(re)處理:
預(yu)熱(re):焊接前對工件進行預(yu)熱(re),以(yi)減少焊接過程中的溫度(du)梯度(du),從而降低變形。
后(hou)熱(re)處理:焊(han)接后(hou)對(dui)整個工件進行(xing)均(jun)勻加熱(re),并在特(te)定溫度(du)下保持一段時間,以釋放內(nei)部應力,減少變形。
3、使用夾具(ju)和(he)支撐:
剛性(xing)夾具:設計并使用剛性(xing)夾具,以(yi)限制(zhi)焊接件的(de)自由變(bian)形。
支撐裝(zhuang)置:在焊(han)接過(guo)程(cheng)中,通(tong)過(guo)支撐裝(zhuang)置確保焊(han)接件在正確的位置,以減少(shao)變形(xing)。
4、控制(zhi)焊接能量輸入(ru):
小電(dian)流(liu)焊接(jie):對于薄板焊接(jie),采用較小的(de)焊接(jie)電(dian)流(liu),以減少熱輸(shu)入。
多(duo)道(dao)均(jun)勻焊(han):對于(yu)厚(hou)板焊(han)接,采用多(duo)道(dao)均(jun)勻焊(han)接,以(yi)分散(san)熱輸入,減(jian)少熱應力。
5、選用(yong)適當(dang)的焊接方法:
低(di)熱(re)量焊(han)接方法:如脈沖焊(han)接、激光焊(han)接等,這(zhe)些方法可以(yi)減少熱(re)影(ying)響區(qu)域和變(bian)形(xing)。
自(zi)(zi)動化焊(han)接(jie):采用自(zi)(zi)動化焊(han)接(jie)設備(bei),可以準確(que)控制焊(han)接(jie)參數,從(cong)而(er)減(jian)少人為因(yin)素(su)引(yin)起的變形。
6、采用補償焊接(jie):
預留余量(liang):在(zai)設(she)計(ji)階段,為焊接(jie)件(jian)預留一定的余量(liang)和彎曲量(liang),通過焊接(jie)后的自適(shi)應(ying)回(hui)彈達到所需(xu)的形狀和尺寸。
局部預(yu)變形:在焊接前,對構件(jian)的(de)(de)特(te)定區域(yu)進行局部預(yu)變形,以抵消焊接過程中的(de)(de)變形。
7、優化焊接工藝(yi)參數:
調整(zheng)焊(han)接速(su)(su)度:通過調整(zheng)焊(han)接速(su)(su)度,可(ke)以控制熱(re)輸入,從而減(jian)少熱(re)應力和變形。
預壓力:在焊接過程中施加(jia)預壓力,以(yi)平衡(heng)焊接產(chan)生的(de)熱應力。
二、控制應力的(de)措施
1、合(he)理的裝配(pei)與焊接(jie)順序:盡量使焊縫能自由收縮(suo),可有(you)效地(di)控制(zhi)焊接(jie)應力(li)。
2、焊前預熱(re):預熱(re)能(neng)減(jian)少(shao)工件各(ge)部(bu)位的(de)溫(wen)差,減(jian)緩冷卻速度(du),從(cong)而降低(di)焊接殘余(yu)應力。
3、采(cai)用反(fan)(fan)變形法:根(gen)據理論計算和(he)(he)實(shi)踐經(jing)驗,預先(xian)估計結構焊(han)(han)接(jie)變形的(de)(de)方(fang)向和(he)(he)大小,在焊(han)(han)接(jie)裝配時給予一個方(fang)向相反(fan)(fan)、大小相等的(de)(de)預置變形,以(yi)抵(di)消焊(han)(han)后(hou)產生(sheng)的(de)(de)變形,從而控(kong)制應(ying)力。
4、錘(chui)擊焊(han)縫(feng)法(fa):在焊(han)縫(feng)的冷卻過程(cheng)中,用圓(yuan)頭小(xiao)(xiao)錘(chui)均勻迅(xun)速地錘(chui)擊焊(han)縫(feng),使(shi)金屬產生塑性延(yan)伸變形,以抵消(xiao)一部(bu)分焊(han)接收縮變形,從(cong)而減小(xiao)(xiao)焊(han)接應力。但需注(zhu)意,根部(bu)焊(han)道、坡口內(nei)及蓋面(mian)層與母材坡口面(mian)相(xiang)鄰的兩側(ce)焊(han)道不宜(yi)錘(chui)擊,高強度低合金鋼也不宜(yi)用錘(chui)擊法(fa)消(xiao)除焊(han)接殘余應力。
5、加(jia)熱“減(jian)應(ying)區(qu)”法:焊(han)(han)接前,在焊(han)(han)接部位附近區(qu)域(稱為減(jian)應(ying)區(qu))進行加(jia)熱使之(zhi)伸長,焊(han)(han)后冷卻(que)時,加(jia)熱區(qu)與焊(han)(han)縫一起(qi)收縮,可有效減(jian)小焊(han)(han)接應(ying)力。
綜(zong)上(shang)所述,大件焊(han)(han)接加工過程中控制變形(xing)和應力需要(yao)綜(zong)合考慮多(duo)個因(yin)素,并采取多(duo)種措施。通(tong)過實(shi)施這些措施,可以(yi)確(que)保焊(han)(han)接件的質量和性能滿足要(yao)求。