焊接前后工件变形分析及解决方法

焊接件后工件变形分析
焊接变形影响因素
    焊接变形的原因;由于焊接时局部加热膨胀作用和局部冷却时收缩作用造成的,即当局部加热膨胀时受到了未加热部分的压缩作用、和局部冷却收缩时受到了未加热部分牵拉作用。所以经过焊接后的工件和材料本身就发生了尺寸的改变、形状的改变、和位置的改变。
焊接变形的方式:
      1、纵向应力变形:是指顺着焊缝方向发生的变形。
2、横向应力变形:是指在焊缝左右横向方面发生的变形。
3、弯曲变形:是指在焊缝垂直上下方向发生的变形。
焊接变形与内应力的关系:
在钢板焊接时,当有较大热量输入量的情况下,
1.板材越薄越容易产生较大变形,但板材内部的应力较小;
2.板材越厚越不易产生变形,但板材内部可能存在较大应力;感温元件
3.在板厚相同时,坡口尺寸越大,收缩变形越大,应力越多,越容易变形;
4.焊缝面积越大,冷却时收缩引起的塑性变形量越大,焊缝面积对纵向、横向及角变形影响趋势是一致,且是主要的影响因素;
减少或消除焊接内应力的主要措施
从消除内应力原理上看:
1.焊接时尽量减少热输入量和尽量减少填充金属。
2.阻焊结构应合理分配各个组单元,并进行合理的组队焊接。
3.位于构件刚性最大的部位最后焊接。
4.由中间向两侧对称进行焊接
从设计角度看,防止措施:
1.结构设计中尽可能减少不必要的焊缝
2.结构设计中在保证结构承载能力条件下,尽量采用较小焊缝尺寸
3.安排焊缝尽量对称于结构件截面中性轴
从工艺角度看,焊接顺序的基本规则
频率补偿先焊对接焊缝,然后焊角焊缝或环焊缝;先焊短焊缝,后焊长焊缝;先焊对接焊缝,后焊环焊缝;当存在焊接应力时,先焊拉应力区,后焊剪应力和压应力区;
操作者焊接前后减少或消除焊接内应力的主要措施
1.预热法:构件本体上温差越大,焊接残余应力也越大。焊前对构件进行预热,能减小温差和减慢冷却速度,两者均能减少焊接残余应力。
2.锤击:焊后用小锤轻敲焊缝及向邻近区域,使金属展开,能有效地减少焊接残余应力。
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3.振动法:构件承受载荷应力达到一定数值,经过多次循环加载后,结构中的残余应力逐渐降低,即利用振动的方法可以消除部分焊接残余应力。
4.火焰消除应力退火:焊后用火焰加热的方式加热零件,以去除内应力。sma天线
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6.反变形发:根据生产中已经发生变形的规律,预先把焊件人为地制出一个变形,使这个变形与焊后发生的变形方向相反而数值相等,这种方法称为反变形法,即事先估计好结构变形的大小和方向,然后在装配时给予一个相反方向的变形,与焊接变形相抵消

本文发布于:2024-09-23 12:27:55,感谢您对本站的认可!

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标签:变形   焊接   焊缝   应力
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