减少焊接变形的焊接工艺
防止和减少焊接变形的方法必须克服焊接过程中的冷、热循环的变化。紧缩不能消除,但可以控制。降低收缩变形的方法主要有以下几种。
1.不要过度焊接。
焊接点金属填充量越大,变形力越大。合理地确定焊缝尺寸,不仅可以减少焊接变形,而且可以节省焊料和时间。充填焊缝的焊接金属量应最小,焊缝应为平或微凸,过多的焊接金属不会增加强度。相反,会增加收缩力,增加焊接变形。
2.两台断焊。
另外一种降低焊缝充填量的方法是采用间断焊。例如焊接加强板,间歇焊可以减少75%的焊缝量,同时还能保证所需的强度。
3.焊道减少。
用粗焊丝、少焊道焊较细焊丝少,焊接变形小。多次焊接时各焊道产生的收缩累积增加了焊缝总收缩。从图中可以看出,少焊道、粗焊条的焊接工艺优于多道细焊条焊接工艺。
注:采用粗焊丝、少焊道焊或细焊丝、多焊道焊接工艺根据材料而定,一般低碳钢、16Mn等材料适用粗焊丝、少焊道焊接,不锈钢、高碳钢等材料适用细焊丝、多焊道焊接。
4.抗变形技术。
在焊接之前使零件在焊接前弯曲或倾斜到焊接变形的相反方向上(仰焊或立焊除外)。抗形变预置量需要试验确定。预弯法、预拱法和预拱法是一种利用逆机械力消除焊接应力的简便方法。在预置工件时,产生的变形使工件与焊缝的收缩应力相反。焊件的预置变形和焊后变形相互抵消,从而使焊接件成为理想平面。
5焊接顺序。
合理的装配顺序根据工件的结构形式来确定,使工件结构处于同一位置。开双面坡口在工件中和轴处,采用多层焊接,确定双面焊接顺序。第二道焊接采用断续焊,第二道焊时,第一道焊口的收缩平衡;可将工件固定在所需位置上,增加刚性,减少焊接变形。该方法可广泛用于小工件或小构件的焊接,增加焊接应力,仅适用于塑性较好的低碳钢结构。
6.焊接后消除收缩力。
焊接时如焊接时,敲击是消除焊缝收缩力的一种方法。击打可使焊缝延伸并变薄,从而消除应力(弹性变形)。但使用此方法一定要注意,焊缝根部不得敲击,敲击时会产生裂纹。一般情况下,不能用敲击来焊接。
由于,盖板表面可能有焊接裂纹,影响焊缝检测,产生硬化效果。因此,技术的使用受到限制,甚至有实例要求敲击焊道时只需敲击多层焊道(打底焊和盖面焊除外)来解决变形或裂纹问题。热加工也是去除收缩力的方法之一,控制工件的高温和冷却;有时同一工件背对背夹装、焊接,以消除应力,使工件残余应力最小。
7.缩短焊接时间。
焊工产生的热能与冷却、传热同样需要时间。变形也受时间因素的影响。一般来说,希望在体积大的工件加热膨胀前尽快完成焊接。在焊接过程中,焊条的种类和大小、焊接电流、焊接速度等都会影响焊接工件的收缩性。机械式焊机的使用,减少了焊接时间,减少了热变形量。