防止和減小焊接應力的措施有哪幾種

防止和減小焊接應力的措施有哪幾種?[

標簽：焊接應力,措施

]任時光匆匆流回答:2人氣:7提問時間:2011-01-0719:22答案利用錘擊焊縫區(qū)來控制焊接殘余應力

焊后用小錘輕敲焊縫及其鄰近區(qū)域，使金屬展開，能有效地減少焊接殘余應力。據

利用預熱法來控制焊接殘余應力

構件本體上溫差越大，焊接殘余應力也越大。焊前對構件進行預熱，能減小溫差和減慢冷卻速度，兩者均能減小焊接殘余應力。

利用“加熱減應區(qū)法”來控制焊接殘余應力

焊接時，加熱那些阻礙焊接區(qū)自由伸縮的部位，使之與焊接區(qū)同時膨脹和同時收縮，就能減小焊接應力，這種方法稱為“加熱減應區(qū)法”，加熱的部位就稱之為“減應區(qū)”。

利

利用高溫回火來消除焊接殘余應力

由于構件殘余應力的最大值通?？蛇_到該種材料的屈服點，而金屬在高溫下屈服點將降低。所以將構件的溫度升高至某一定數值時，應力的最大值也應該減少到該溫度下的屈服點數值。如果要完全消除結構中的殘余應力，則必須將構件加熱到其屈服點等于零的溫度，所以一般所取的回火溫度接近于這個溫度。

1、整體高溫回火將整個構件放在爐中加熱到一定溫度，然后保溫一段時間再冷卻。通過整體高溫回火可以將構件中80%~90%的殘余應力消除掉，這是生產中應用最廣泛、效果最好的一種消除殘余應力的方法。

回火時間隨構件厚度而定，鋼按每毫米壁厚l~2min計算，但不宜低于30min，不必高于3h，因為殘余應力的消除效果隨時間迅速降低，所以過長的處理時間是不必要的。

2、局部高溫回火只對焊縫及其局部區(qū)域進行加熱消除殘余應力。消除應力的效果不如整體高溫回火，此方法設備簡單，常用于比較簡單的、剛度較小的構件，如長筒形容器、管道接頭、長構件的對接接頭等焊接殘余應力的消除。

利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應力

溫差拉伸法消除焊接殘余應力的基本原理與機械拉伸法相同，主要差別是利用局部加熱的溫差來拉伸焊縫區(qū)。

溫差拉伸法是在焊縫兩側各用一個寬度適當的氧乙炔焰焊炬進行加熱，在焊炬后面一定距離，用一根帶有排孔的水管進行噴水冷卻。氧乙炔焰和噴水管以相同速度向前移動。這就形成了一個兩側溫度高(峰值約為200℃)、焊接區(qū)溫度低(約為100℃)的溫度差。兩側金屬受熱膨脹對溫度較低的區(qū)域進行拉伸，這樣就可消除部分殘余應力。據測定，消除殘余應力的效果可達50%~70%。

利用振動法來消除焊接殘余應力

構件承受變載荷應力達到一定數值，經過多次循環(huán)加載后，結構中的殘余應力逐漸降低，即利用振動的方法可以消除部分焊接殘余應力。一種大型焊件使用振動器消除應力的裝置。

振動法的優(yōu)點是設備簡單、成本低，時間比較短，沒有高溫回火時的氧化問題，已在生產上得到一定應用。

裝飾通回答采納率:35.5%2011-01-0719:261焊接變形的控制措施

全面分析各因素對焊接變形的影響，掌握其影響規(guī)律，即可采取合理的控制措施。

1.1焊縫截面積的影響

焊縫截面積是指熔合線范圍內的金屬面積。焊縫面積越大，冷卻時收縮引起的塑性變形量越大，焊縫面積對縱向、橫向及角變形的影響趨勢是一致的，而且是起主要的影響，因此，在板厚相同時，坡口尺寸越大，收縮變形越大。

1.2焊接熱輸入的影響

一般情況下，熱輸入大時，加熱的高溫區(qū)范圍大，冷卻速度慢，使接頭塑性變形區(qū)增大。

1.3焊接方法的影響

多種焊接方法的熱輸入差別較大，在建筑鋼結構焊接常用的幾種焊接方法中，除電渣以外，埋弧焊熱輸入最大，在其他條件如焊縫斷面積等相同情況下，收縮變形最大，手工電弧焊居中，CO2氣體保護焊最小。

1.4接頭形式的影響

在焊接熱輸入、焊縫截面積、焊接方面等因素條件相同時，不同的接頭形式對縱向、橫向、角變形量有不同的影響。常用的焊縫形式有堆焊、角焊、對接焊。

1)表面堆焊時，焊縫金屬的橫向變形不但受到縱橫向母材的約束，而且加熱只限于工件表面一定深度而使焊縫的收縮同時受到板厚、深度、母材方面的約束，因此，變形相對較小。

2)T形角接接頭和搭接接頭時，其焊縫橫向收縮情況與堆焊相似，其橫向收縮值與角焊縫面積成正比，與板厚成反比。

3)對接接頭在單道(層)焊的情況下，其焊縫橫向收縮比堆焊和角焊大，在單面焊時坡口角度大，板厚上、下收縮量差別大，因而角變形較大。

雙面焊時情況有所不同，隨著坡口角度和間隙的減小，橫向收縮減小，同時角變形也減小。

1.5焊接層數的影響

1)橫向收縮：在對接接頭多層焊接時，第一層焊縫的橫向收縮符合對接焊的一般條件和變形規(guī)律，第一層以后相當于無間隙對接焊，接近于蓋面焊道時與堆焊的條件和變形規(guī)律相似，因此，收縮變形相對較小。

2)縱向收縮：多層焊接時，每層焊縫的熱輸入比一次完成的單層焊時的熱輸入小得多，加熱范圍窄，冷卻快，產生的收縮變形小得多，而且前層焊縫焊成后都對下層焊縫形成約束，因此，多層焊時的縱向收縮變形比單層焊時小得多，而且焊的層數越多，縱向變形越小。

在工程焊接實踐中，由于各種條件因素的綜合作用，焊接殘余變形的規(guī)律比較復雜，了解各因素單獨作用的影響便于對工程具體情況做具體的綜合分析。所以，了解焊接變形產生的原因和影響因素，則可以采取以下控制變形的措施：

1)減小焊縫截面積，在得到完整、無超標缺陷焊縫的前提下，盡可能采用較小的坡口尺寸(角度和間隙)。

2)對屈服強度345MPA以下，淬硬性不強的鋼材采用較小的熱輸入，盡可能不預熱或適當降低預熱、層間溫度；優(yōu)先采用熱輸入較小的焊接方法，如CO2氣體保護焊。

3)厚板焊接盡可能采用多層焊代替單層焊。

4)在滿足設計要求情況下，縱向加強肋和橫向加強肋的焊接可采用間斷焊接法。

5)雙面均可焊接操作時，要采用雙面對稱坡口，并在多層焊時采用與構件中和軸對稱的焊接順序。

6)T形接頭板厚較大時采用開坡口角對接焊縫。

7)采用焊前反變形方法控制焊后的角變形。

8)采用剛性夾具固定法控制焊后變形。

9)采用構件預留長度法補償焊縫縱向收縮變形，如H形縱向焊縫每米長可預留0.5mm～0.7mm。

10)對于長構件的扭曲，主要靠提高板材平整度和構件組裝精度，使坡口角度和間隙準確，電弧的指向或對中準確，以使焊縫角度變形和翼板及腹板縱向變形值與構件長度方向一致。

11)在焊縫眾多的構件組焊時或結構安裝時，要采取合理的焊接順序。

12)設計上要盡量減少焊縫的數量和尺寸，合理布置焊縫，除了要避免焊縫密集以外，還應使焊縫位置盡可能靠近構件的中和軸，并使焊縫的布置與構件中和軸相對稱。

2焊接應力的控制措施

構件焊接時產生瞬時內應力，焊接后產生殘余應力，并同時產生殘余變形，這是不可避免的現象。

焊接變形的矯正費時費工，構件制造和安裝企業(yè)首先考慮的是控制變形，往往對控制殘余應力較為忽視，常用一些卡具、支撐以增加剛性來控制變形，與此同時實際上增大了焊后的殘余應力。

對于一些本身剛性較大的構件，如板厚較大，截面本身的慣性矩較大時，雖然變形會較小，但卻同時產生較大的內應力，甚至產生裂紋。

因此，對于一些構件截面厚大，焊接節(jié)點復雜，拘束度大，鋼材強度級別高，使用條件惡劣的重要結構要注意焊接應力的控制?？刂茟Φ哪繕耸墙档推浞逯凳蛊渚鶆蚍植?，其控制措施有以下幾種：

1)減小焊縫尺寸：焊接內應力由局部加熱循環(huán)而引起，為此，在滿足設計要求的條件下，不應加大焊縫尺寸和層高，要轉變焊縫越大越安全的觀念。

2)減小焊接拘束度：拘束度越大，焊接應力越大，首先應盡量使焊縫在較小拘束度下焊接，盡可能不用剛性固定的方法控制變形，以免增大焊接拘束度。

3)采取合理的焊接順序：在焊縫較多的組裝條件下，應根據構件形狀和焊縫的布置，采取先焊收縮量較大的焊縫，后焊收縮量較小的焊縫；先焊拘束度較大而不能自由收縮的焊縫，后焊拘束度較小而能自由收縮的焊縫的原則。

4)降低焊件剛度，創(chuàng)造自由收縮的條件。

5)錘擊法減小焊接殘余應力：在每層焊道焊完后立即用圓頭敲渣小錘或電動錘擊工具均勻敲擊焊縫金屬，使其產生塑性延伸變形，并抵消焊縫冷卻后承受的局部拉應力。

但根部焊道、坡口內及蓋面層與母材坡口面相鄰的兩側焊道不宜錘擊，以免出現熔合線和近縫區(qū)的硬化或裂紋。高強度