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防止和减少焊接应力的工艺措施

防止和减少焊接应力的工艺措施
防止和减少焊接应力的工艺措施

防止和减少焊接应力的工艺措施

(一)选择合理的装配和焊接顺序

正确地选择结构的装配和焊接顺序,是防止和减小焊接应力的主要工艺措施之一。下面介绍几个结构装焊时应遵守的原则。

1.尽可能让焊缝自由收缩,减小焊接结构在施焊时的拘束度,尽可能让焊缝自

由收缩,可以最大限度地减少焊接应力。对大型焊接结构来说,焊接应从中间向四周对称进行。

图1所示为大面积拼板时的焊接顺序。图中(a)所示为正确的焊接顺序,即先焊横向焊缝,后焊纵向焊缝。若按图中(b)所示顺序进行焊接,先焊纵向焊缝后再焊横向焊缝,当所有纵向焊缝焊好后就必然把所有横向焊缝的装配间隙刚性固定了,待焊横向焊缝时,就没有自由收缩的可能了,这样结构内就产生了较大的焊接应力,对薄板可能会引起波浪变形。

(a)(b)

图1

2.先焊收缩量大的焊缝,收缩量大的焊缝容易产生较大的焊接应力。对于一个

焊接结构来说通常是先焊的焊缝的收缩比较自由些,故焊后应力较小。因此收缩量大的焊缝先焊就可以减小焊接应力。另外,因对接焊缝的收缩量比角接焊缝的收缩量大,故当同一结构中这两种焊缝并存时,应尽量先焊对接焊

缝。工字梁的对接接头就是这种情况。

3.焊接平面交叉焊缝时应先焊横向焊缝,在焊平面交叉焊缝时,在焊缝交叉点

上会产生较大的焊接应力。在设计中应尽量避免交叉焊缝,如不可避免,应采用合理的焊接顺序减小焊接应力。如图中T字焊缝和十字焊缝的合理施焊顺序。除考虑施焊顺序外,同时还要注意焊缝的起弧和息弧应避开交叉点,或者虽然在交叉点上,但在焊接相交的另一条焊缝前,应将其铲除。因为焊缝的起弧和息弧处质量低劣,可能有未焊透等缺陷,当其处于纵横焊缝收缩的作用下便会出现裂纹。

(二)选择合理的焊接工艺参数

根据焊接结构的具体情况,应尽可能采用较小的焊接工艺参数,如采用小直径的焊条和偏低的电流,或虽电流较大但焊接较快,以减小焊件受热的范围,从而减小焊接应力和焊接变形。

减小焊接残余应力的措施

减小焊接残余应力的措施 【摘要】焊接残余应力在不同程度上影响着焊接结构的各种性能,因此,有必要采取各种措施减小和消除残余应力,本文将分别讨论消除焊接残余应力的措施。 【关键词】残余应力;振动时效;钢结构 1 在焊接过程中调节内力 在焊接过程中采用一些简易可行的工艺措施,可以有效地调节内应力的大小和分布,使峰值残余应力下降,使残余应力分布更为合理[1]。这些措施不但可以降低残余应力,有时也可以降低焊接过程中的应力,有利于防止焊接裂纹的产生,提高焊接构件的强度。主要通过以下几个措施来进行。 (1)采用合理的焊接顺序:在焊接位置和顺序的安排上,尽量使焊缝在焊接过程中能得到自由收缩,并应先焊收缩量比较大的焊缝。根据这个原则,对大多数的焊接结构而言,一般先焊横向焊缝,因为在许多结构中,横向焊缝的条数较多,且收缩量也较大。 (2)减小接头刚度:对于一些封闭焊缝和厚大工件,可以采用减小接头刚度的方法来达到。减小接头刚度的目的,在于使焊缝能获得足够的自由收缩,使残余应力减小。 (3)采用加热减应区法:这种方法的基本原理就是在构件适当部位加热,加热区的热仲长带动焊接部位产生与焊缝收缩方向相反的变形,随后进行焊接。当焊完冷却时,加热减应区的收缩和焊缝的收缩方向相同,即焊缝可获得一定程度的自由收缩,致使残余应力减小。利用这种方法可以焊接一些刚性较大的焊接件。 2 机械拉伸法降低残余应力 钢构件的内应力当σ1=σs时,在外载的作用下产生拉应力区产生拉伸塑性变形,它的方向与焊接时产生的压缩塑性变形方向相反。显然,加载应力越高,压缩塑性变形被抵消得就越多,残余应力消除得越彻底。机械拉伸法消除残余应力对于由塑性较好的金属材料焊制的容器具有特殊的意义。对于这种焊接容器,机械拉伸不需专门设置拉伸装置,可通过焊后的液压试验来达到。 3 焊后热处理 焊后热处理是将焊接构件整体或局部均匀加热到某一合适的温度,在该温度下保持预定的时间,然后使其均匀冷却到室温。在以消除残余应力的热处理中,对残余应力影响的因素有:热处理温度、保温时间、加热和冷却速度、加热方法

压力容器焊接应力的消除(谷风资料)

压力容器焊接应力的消除 前言 压力容器是工业生产过程中必不可少的重要设备,它广泛应用于化工、炼油、机械、动力、核能以及运输等工业部门。随着工业不断发展, 压力容器的操作条件越来越苛刻,压力从高真空到几万个大气压,温度从超低温到几千度,尺寸也越来越大,某反应堆容器内径达6m多,结构也越采越复杂。同时,压力容器所处理的介质往往又是易燃易爆或有毒的,一旦发生事故,将给国家财产和人民生命带来不可估量的损失。所以加强压力容器的制造质量控制是非常必要的。 1、焊接应力产生的机理及危害 压力容器制造中,焊接和热处理是制造工艺中的关键工序。在焊接过程中,存在着三种附加的内应力,即焊接接头各部位受热及冷却速度不同产生的热应力;金相组织变化产生的组织应力和施焊时容器结构本身的约束产生的拘束应力.如果焊接工艺控制不当,这些应力过大将导致裂纹萌生。另外,由于材料的冷热加工成型工艺不当,将使受压部件韵成型尺寸超差,若 再采用强制组装焊接的方法,还将引起附加的强制组装应力。这些应力在一定条件下,影响着焊接结构的性能。同时,对于某些结构件,所采用的焊接方法、焊接位置和焊接工艺的不同,往往会引起焊接时产生轻微的空冷硬化现象.如效果。 据报导,美国1984年发生的一起单乙醇胺(MEA)吸收器容器焊接接头破坏事故,导致17人死亡,财产损失超过一亿美元。该容器为圆筒形,直径为

2.6m,长度为16M,壁厚为25.4mm,是按照美国机械工程师学会(ASME) 规程中的部分规定设计制造的,该容器主要充装丙烷和硫化氢,工作温度为37.8'C,内压为10PMa。据198S年发表的研究报告中公布的结果,其中一个原因就是因为该容器焊后来经热处理(这是因为ASME规程中没有规定),结果,焊接热影响区存在潜在的对裂缝敏感的冶金组织、硬度变化和残余应力,三种因素在不同化学介质和操作温度下,共同产生不同类型的、由使用诱发的裂缝。该报告的建议中提出必须对可能产生热影响区硬化的焊接接头进行预热和焊后热处理,使将来出现问题的几率减到最小。由此可见,焊后残余应力的消除是至关重要的。 长期以来,传统的消除残余应力方法是采取焊后热处理方法,因为它是改进焊接接头质量的重要方法之一,但并不是唯一的方法。下面对几种方祛加以介绍分析。 2、焊后热处理 焊后热处理,也称消除应力热处理或消除应力退火。这一方法早巳被用来作为提高焊接产品质量的手段,并在世界各国标准和技术规程里作了具体规定。然而对此使用的术语并不统一;以前一般称之为退火,近十年来,“焊后热处理的叫法巳在世界上得到确认。焊后热处理可分为整体焊后热处理和局部焊后热处理。 2.1 整体焊后热处理 整体焊后热处理分为整体炉内焊后热处理和整体炉外焊后热处理。 2.1.1 整体炉内焊后热处理 当条件许可时,可将整个容器放入加热炉内进行整体热处理。一般采说,

焊接缺陷分类及预防措施

一、焊接缺陷的分类 焊接缺陷可分为外部缺陷和内部缺陷两种 1.外部缺陷 1)外观形状和尺寸不符合要求; 2)表面裂纹; 3)表面气孔; 4)咬边; 5)凹陷; 6)满溢; 7)焊瘤; 8)弧坑; 9)电弧擦伤; 10)明冷缩孔; 11)烧穿; 12)过烧。 2.内部缺陷 1)焊接裂纹:a.冷裂纹;b.层状撕裂;c.热裂纹;d.再热裂纹。 2)气孔; 3)夹渣; 4)未焊透; 5)未熔合; 6)夹钨; 7)夹珠。 二、各种焊接缺陷产生原因、危害及防止措施 1、外表面形状和尺寸不符合要求 表现:外表面形状高低不平,焊缝成形不良,焊波粗劣,焊缝宽度不均匀,焊缝余高过高或过低,角焊缝焊脚单边或下凹过大,母材错边,接头的变形和翘曲超过了产品的允许范围等。 危害:焊缝成形不美观,影响到焊材与母材的结合,削弱焊接接头的强度性能,使接头的应力产生偏向和不均匀分布,造成应力集中,影响焊接结构的安全使用。

产生原因:焊件坡口角度不对,装配间隙不匀,点固焊时未对正,焊接电流过大或过小,运条速度过快或过慢,焊条的角度选择不合适或改变不当,埋弧焊焊接工艺选择不正确等。 防止措施:选择合适的坡口角度,按标准要求点焊组装焊件,并保持间隙均匀,编制合理的焊接工艺流程,控制变形和翘曲,正确选用焊接电流,合适地掌握焊接速度,采用恰当的运条手法和角度,随时注意适应焊件的坡口变化,以保证焊缝外观成形均匀一致。 2、焊接裂纹 表现:在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏形成的新界面所产生的缝隙,具有尖锐的缺口和大小的长宽比特征。按形态可分为:纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹、热影响区再热裂纹等。 危害:裂纹是所有的焊接缺陷里危害最严重的一种。它的存在是导致焊接结构失效的最直接的因素,特别是在锅炉压力容器的焊接接头中,因为它的存在可能导致一场场灾难性的事故的发生,裂纹最大的一个特征是具有扩展性,在一定的工作条件下会不断的“生长”,直至断裂。 产生原因及防止措施: (1)冷裂纹:是焊接头冷却到较低温度下(对于钢来说是Ms温度以下)时产生的焊接裂纹,冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部地带,裂纹有时沿晶界扩展,也有时穿晶扩展。这是由于焊接接头的金相组织和应力状态及氢的含量决定的。(如焊层下冷裂纹、焊趾冷裂纹、焊根冷裂纹等)。 产生机理:钢产生冷裂纹的倾向主要决定于钢的淬硬倾向,焊接接头的含氢量及其分布,以及接头所承受的拘束应力状态。 产生原因: a.钢种原淬硬倾向主要取决于化学成分、板厚、焊接工艺和冷却条件等。钢的淬硬倾向越大,越易产生冷裂纹。 b.氢的作用,氢是引起超高强钢焊接冷裂纹的重要因素之一,并且有延迟的特征。高强钢焊接接头的含氢量越高,则裂纹的敏感性越强。 c.焊接接头的应力状态:高强度钢焊接时产生延迟裂纹的倾向不仅取决于钢的淬硬倾向和氢的作用,还决定于焊接接头的应力状态。焊接时主要存在的应力有:不均匀加热及冷却过程中所产生的热应力、金属相变时产生的组织应力、结构自身拘束条件等。

消除残余应力的方法

消除残余应力的方法(金属)——时效处理 消除残余应力的方法(金属)——时效处理 金属工件(铸件、锻件、焊接件)在冷热加工过程中都会产生残余应力,残余应力值高者(单位为Pa)在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度、降低疲劳极限,造成应力腐蚀和脆性断裂,由于残余应力的松弛,使零件产生变形,大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除工件的残余应力就十分必要了,特别是在航空航天、船舶、铁路及工矿生产等应用的,由残余应力引起的疲劳失效更不容忽视。 目前的针对残余应力的不同处理方法有:自然时效方法和人工时效方法(包括热处理时效、敲击时效、振动时效、超声冲击时效) 1、自然时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力)焊接应力(焊接过程中产生的应力) 自然时效是最古老的时效方法。它是把构件露天放置于室外,依靠大自然的力量,经过几个月至几年的风吹、日晒、雨淋和季节的温度变化,给构件多次造成反复的温度应力。再温度应力形成的过载下,促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。 自然时效降低的残余应力不大,但对工件尺寸稳定性很好,原因是工件经过长时间的放置,石墨尖端及其他线缺陷尖端附近产生应力集中,发生了塑性变形,松弛了应力,同时也强化了这部分基体,于是该处的松弛刚度也提高了,增加了这部分材质的抗变形能力,自然时效降低了少量残余应力,却提高了构件的松弛刚度,对构件的尺寸稳定性较好,方法简单易行,但生产周期长.占用场地大,不易管理,不能及时发现构件内的缺陷,已逐渐被淘汰。 2、热处理时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力)焊接应力(焊接过程中产生的应力) 热时效处理是传统的消除残余应力方法。它是将构件由室温缓慢,均匀加热至550℃左右,保温4-8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉。 热时效工艺要求是严格的,如要求炉内温差不大于±25℃,升温速度不大于50℃/小时,降温速度不大于20℃/小时。炉内最高温度不许超过570℃,保温时间也不易过长,如果温度高于570℃,保温时间过长,会引起石墨化,构件强度降低。如果升温速度过快,构件在升温中薄壁处升温速度比厚壁处快的多,构件各部分的温差急剧增大,会造成附加温度应力。如果附加应力与构件本身的残余应力叠加超过强度极限,就会造成构件开裂。 热时效如果降温不当,会使时效效果大为降低,甚至产生与原残余应力相同的温度应力(二次应力、应力叠加),并残留在构件中,从而破坏了已取得的热

热处理--消除焊接应力

1总则 1.1本守则适用于本公司碳素钢及低合金钢压力容器及受压元件的焊后热处理。 1.2本守则规定了钢制压力容器热处理通用工艺要求,具体实施应按图纸设计的要求和专业工艺文件的规定执行。 2要求 2.1人员及职责 2.1.1 热处理操作人员应经培训、考核合格,取得上岗证,方可进行焊后热处理操作。 2.1.2 焊后热处理工艺由热处理工艺员编制,热处理责任工程师审核。 2.1.3 热处理操作人员应严格按照焊后热处理工艺进行操作,并认真填写原始操作记录。 2.2 设备及装置 2.2.1能满足焊后热处理工艺要求; 2.2.2在焊后热处理过程中,对被加热件无有害的影响; 2.2.3 能保证被加热件加热部分均匀热透; 2.2.4能够准确地测量和控制温度; 2.2.5在整个热处理过程中应当连续记录; 2.2.6炉外加热时,热电偶的布置应满足工艺标准的要求; 2.2.7被加热件经焊后热处理之后,其变形能满足设计及使用要求。 3焊后热处理方法 3.1炉内热处理 3.1.1 焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法,其热处理炉应满足GB9452的有关规定。3.1.2 被加热件应整齐地安置于炉内的有效加热区内,并保证炉内热量均匀、流通。在火焰炉内热处理时应避免火焰直接喷射到工件上。 3.1.3为了防止拘束应力及变形,对薄壁大直径容器,内部应加支撑。卧式容器底部应放鞍式支座,支座间距不大于2米且底部应垫平。 3.1.4有密封面和有高精度螺孔的部位应加以保护,可用机油和石墨粉膏剂涂于被保护面,然后用石棉布包扎。

3.2分段热处理 焊后热处理允许在炉内分段进行。对于超出炉子长度需要分段热处理的大件,其重复加热长度应不小于1.5米;露在炉外靠近炉门处应采取合适的保温措施,保温长度不得小于1米。 3.3炉外热处理 产品整体炉外热处理热处理时,在满足2.2的基础上,还应注意: a)考虑气候变化,以及停电等因素对热处理带来的不利影响及应急措施; b)应采取必要的措施,保证被加热件温度的均匀稳定,避免被加热件、支撑结构、底座等因热胀冷缩而产生拘束应力及变形 3.4局部热处理 3.4.1 B、C、D类焊接接头,球形封头与圆筒相连的A类焊接接头以及缺陷焊补部位,允许采用局部热处理方法。 3.4.2局部热处理时,焊缝每侧加热宽度不小于钢材厚度δs的2倍(δs为焊接接头处钢材厚度);接管与壳体相焊时加热宽度不得小于钢材厚度δs的6倍。 3.4.3靠近加热区的部位应采取保温措施,使温度梯度不致影响材料的组织和性能。 4热处理工艺规范 4.1工件装炉温度和出炉温度应低于400℃。但对厚度差较大、结构复杂、尺寸稳定性要求较高、残余应力值要求较低的被加热件,其入炉或出炉时的炉内温度一般不宜超过300℃。 4.2 焊件升温至400℃后,加热区升温速度不得超过(5000/δs)℃/h,且不得超过200℃/h,最小可为50℃/h。 4.3 升温时,加热区内任意5000mm长度内的温差不得大于120℃。 4.4 保温时,加热区内最高与最低温度之差不宜超过65℃。 4.5 升温保温期间,应控制加热区气氛,防止焊件表面过度氧化。 4.6 炉温高于400℃时,加热区降温速度不得超过(6500/δs)℃/h,且不得超过260℃/h,最小可为50℃/h. 4.7 焊件按出炉温度出炉后应在静止空气中继续冷却。 4.8 常用钢号推荐的焊后热处理保温温度和保温时间见表1

焊接缺陷及防止措施示范文本

焊接缺陷及防止措施示范 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

焊接缺陷及防止措施示范文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1、外观缺陷:外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪 器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、 焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。 单面焊的根部未焊透等。 A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属 的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热 量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间 角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造 成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原 因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。 咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同

时还会造成应力集中,发展为裂纹源。 矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。 B、焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。 焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。 防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。 C、凹坑凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部

预防焊接变形的工艺措施

预防焊接变形的工艺措施 在焊接过程中当产生的焊接应力超过金属的屈服极限就会产生焊接变形。 应力变形的种类(从变形的外观形态来看):收缩变形、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形等。 减少和防止焊接应力和变形的措施:1.合理进行结构设计和焊接工艺设计,设计焊接方法时应该选用对称工作断面和焊缝位置,在保证强度的前提下,尽量减小焊缝的断面和长度外在焊接工艺上采取以下措施:采取合理的装配和焊接顺序 2.反变形法(根据生产中焊件变形规律,焊前预先将焊件做出相反方向的变形以抵消焊后发生的变形)V型坡口单面焊缝一般发生角变形。 3..刚性固定法:采用把焊件固定在平台上或在焊接用夹具上夹紧进行焊接。(采用适当的方法来增加焊件的刚度或拘束度,可以达到减小变形的目的,此种方法就是)焊件预热,对焊件进行预先加热,使焊件温度差减小,这样可以均匀的同时冷却减小应力。5焊后缓冷 6.焊后轻击焊缝或回火。 焊接残余变形的主要危害有:1)首先零件或部件的焊接变形会直接降低装配质量,而结构中的焊接残余变形会使结构的尺寸达不到要求。2)过大的残余变形还会增加结构的制造成本,同时降低焊接接头的性能。3)焊件的残余变形会降低结构的承载能力。 预防焊接变形的设计措施有:1)尽量选用对称的构件截面和焊缝位置。2)合理地选择焊缝长度和焊缝数量。3)合理选择焊缝截面尺寸和坡口形式。 如果在设计上能充分估计到制造过程中可能发生的焊接变形,选择合理的设计方案,比从工艺上采取措施要方便得多。然而,如果单从设计上采取措施,在生产中不注意选择正确的工艺,同样会产生较大的焊接变形。因此,实际生产中应该从设计和工艺两方面采取措施来预防和减小焊接变形的产生。 预防焊接变形的工艺措施:1留余量法留余量法主要是用于补偿焊件的收缩变形。反变形法主要用于控制变形规律较明显的角变形和弯曲变形。 2.反变形法 3.刚性固定法刚性固定法有以下几种a将焊件固定在刚性平台上。b将焊件组合成刚性更大或对称的结构c利用焊接夹具增加结构的刚性和约束d采用临时支撑增加结构的拘束。限制角变形和弯曲变形。刚性固定法可减小焊接变形但增大焊接应力。这种方法适用塑性好的焊件。 4.选择合理的装配焊接顺序 选择合理的装配焊接顺序基本原则如下:正在施焊的焊缝应尽量靠近结构截面的中性轴;对于焊缝非对称布置的结构,装配焊接时应先焊焊缝少的一侧;焊缝对称布置的结构,应由偶数焊工对称地施焊;长焊缝焊接时,选择正确的焊接方向和焊接顺序;相邻两条焊缝的焊接,选择正确的焊接方向和顺序。 长焊缝焊接小于2m时采用直通焊;大于2m时可用分段焊、逐段退焊、跳焊法进行焊接,逐段退焊法焊接变形最小。 5.合理地选择焊接方法和焊接工艺参数 各种焊接方法的热源不同,加热集中的程度也各不相同,因而产生的变形也不一样,当焊件结构形式、尺寸及刚性拘束相同的条件下,埋弧焊产生的变形比焊条电弧大;焊条电弧焊产生的变形比其他保护焊大。

焊后热处理(PWHT)和焊后消除应力热处理的区别

焊后热处理(PWHT)和焊后消除应力热处理的区别 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 后热处理(PWHT)工艺是指焊接工作完成后,将焊件加热到一定的温度,保温一定的时间,使焊件缓慢冷却下来,以改善焊接接头的金相组织和性能或消除残余应力的一种焊接热处理工艺。焊后热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,这些过程相互衔接,不可间断。广义的焊后热处理包括下列各类热处理:消除应力;完全退火;固溶强化热处理;正火;正火加回火;淬火加回火;回火;低温消除应力;析出热处理等;另外,在避免焊接区急速冷却或者是去氢的处理方法中,采取后热处理也是焊后热处理的一种。 焊后热处理可采取炉内热处理,整体炉外热处理或局部热处理的方法进行。 焊后热处理 1、焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布,焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的,所以伴随焊接施工必然会产生残余应力。 消除残余应力的最通用的方法是高温回火,即将焊件放在热处理炉内加热到一定温度和保温一定时间,利用材料在高温下屈服极限的降低,使内应力高的地方产生塑性流动,弹性变形逐渐减少,塑性变形逐渐增加而使应力降低。焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热处理的温度和保温时间有关。焊后热

处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种不同而不同。 2、热处理方法的选择焊后热处理一般选用单一高温回火或正火加高温回火处理。对于气焊焊口采用正火加高温回火热处理。这是因为气焊的焊缝及热影响区的晶粒粗大,需要细化晶粒,故采用正火处理。然而单一的正火不能消除残余应力,故需再加高温回火以消除应力。单一的中温回火只适用于工地拼装的大型普通低碳钢容器的组装焊接,其目的是为了达到部分消除残余应力和去氢。绝大多数场合是选用单一的高温回火。热处理的加热和冷却不宜过快,力求内外壁均匀。 3、焊后热处理的加热方法⑴感应加热。钢材在交变磁场中产生感应电势,因涡流和磁滞的作用使钢材发热,即感应加热。现在工程上多采用设备简单的工频感应加热。 ⑵辐射加热。辐射加热由热源把热量辐射到金属表面,再由金属表面把热量向其他方向传导。所以,辐射加热时金属内外壁温度差别大,其加热效果较感应加热为差。辐射加热常用火焰加热法、电阻炉加热法、红外线加热法。 焊后消除应力处理: 1、整体热处理:消除应力的程度主要决定于材质的成分、组织、加热温度和保温时间。低碳钢及部分低合金钢焊接构件在650度,保温20~40h,可基本消除全部残余应力。另外还有爆炸消除应力。

焊接的六大缺陷产生原因和预防措施大汇总

一、外观缺陷 外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。 A、咬边 是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。 产生咬边的主要原因:是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。 防止咬边的预防:矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。 B、焊瘤 焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。 焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。 防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。 C、凹坑 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。 凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。 防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。 D、未焊满 未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。 未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。 防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。 E、烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。 焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。 烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。

焊接应力及焊接变形预防措施

钢结构工程焊接应力与变形差生的危害及采取的措施 随着“绿色建筑”理念的推广,以钢结构件为主体框架结构结合复合砌筑体结构已成为一种必然趋势,因为以钢结构为主的框架结构的回收利用性有效避免钢筋混凝土结构建筑垃圾的产生,具有可持续性。由于钢结构工程的特有型,焊接作业时钢结构工程最重要的工序之一,而焊接应力及焊接变形产生是影响钢结构安全性及可靠性的重要因素。本文着重对焊接应力及焊接变形的危害及所采取的对应措施进行分析。 一、焊接应力与变形产生机理 焊接热输入引起材料不均匀局部加热,使焊缝区熔化,而熔池毗邻的高温区材料的热膨胀则受到周围材料的限制,产生不均匀的压缩塑性变形。在冷却过程中,已发生压缩塑性变形的这部分材料又受到周围材料的制约,不能自由收缩,在不同程度上又被拉伸而卸载,与此同时,熔池凝固,金属冷却收缩也产生了相应的收缩拉应力和变形。这种随焊接热过程而变化的内应力场和构件变形,称为瞬态应力与变形。而焊后,在室温条件下,残留于构件中的内应力场和宏观变形称为焊接残余应力与焊接残余变形。 焊接残余应力和变形,严重影响焊接构件的承载力和构件的加工精度,应从设计、焊接工艺、焊接方法、装配工艺着手降低焊接残余应力和减小焊接残余变形。

二、焊接残余应力的危害及降低焊接应力的措施 1.焊接残余应力的危害 影响构件承受静载能力;影响结构脆性断裂;影响结构的疲劳强度;影响结构的刚度和稳定性;易产生应力腐蚀开裂;影响构件精度和尺寸的稳定性。 2.降低焊接应力的措施 (1)设计措施 尽量减少焊缝的数量和尺寸,在减小变形量的同时降低焊接应力;防止焊缝过于集中,从而避免焊接应力峰值叠加;要求较高的容器接管口,宜将插入式改为翻边式。 (2)工艺措施 采用较小的焊接线能量,减小焊缝热塑变的范围,从而降低焊接应力;合理安排装配焊接顺序,使焊缝有自由收缩的余地,降低焊接中的残余应力;层间进行锤击,使焊缝得到延展,从而降低焊接应力;焊接高强钢时,选用塑性较好的焊条;预热拉伸补偿焊缝收缩(机械拉伸或加热拉伸);采用整体预热;降低焊缝中的含氢量及焊后进行消氢处理,减小氢致集中应力。 采用热处理方法:整体高温回火、局部高温回火或温差拉伸法(低温消除应力法,伴随焊缝两侧的加热同时加水冷) 三、焊接变形的危害性及预防焊接变形得到措施 1、焊接变形的分类 焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温

防止焊接变形的措施(2021新版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 防止焊接变形的措施(2021新版)

防止焊接变形的措施(2021新版)导语:生产有了安全保障,才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷,生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时,生产活动停下来整治、消除危险因素以后,生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法,决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 1.设计合理的焊接结构 2.采取适当的工艺措施 其实设计合理的焊接结构,它包括了合理安排焊缝的位置,减少不必要的焊缝,合理选用焊缝形状和尺寸等。例如,采用焊缝对称布置。象咱们常用于肋板与腹板的脚焊缝的焊脚就不应该太高。一般对低碳钢有个最小焊脚尺寸推荐 板厚《6mm最小焊脚3mm 板厚7---13mm最小焊脚4mm 板厚19--30mm最小焊脚6mm 板厚31--35mm最小焊脚8mm 板厚51--100mm最小焊脚10mm 减少焊接变形的工艺措施: (1).反变形法 (2).利用装配顺序和焊接顺序控制焊接变形

(3).热调整法 (4).对称实焊法 (5).刚性固定法 (6).锤击焊缝法 其实这些里也包含了各种措施,本人打字太慢,就不详细说了。 如果有人想了解焊接的一些、知识,我象大家推荐一本书吉林化学工业集团公司组织编写.孙景荣主编. 这个老焊接工程师经验丰富的很,我刚毕业的时候跟他共事了一年,学到了很多焊接的知识.他出过好几本有关焊接方面的书.呵呵,我也算跟名人混过啊!! 钢板拼装可以采用从中间至两边分段退焊法进行 焊前要适当的做一些反变形,这是事前控制的办法! 反变形法: 在焊接进行装配时,预先将工件向焊接变形相反的方向进行人为的变形。例如,焊接8~~12mm的钢板,V型破口单面焊。将工件预先反向斜置,焊接后由于自身收缩,使工件恢复到平正的形状(我将附图说明) 对于较大刚性的构件,下料的时候,可将构件制成预定大小和方

焊接中防止变形和减少内应力的方法

在农机修理中焊接是非常重要的一种方法,但是如果焊接不好就会产生变形和内应力,甚至焊后的零件无法使用而报废。 一、减少内应力的方法 1.锤打和锻冶——机械法 当焊修较长的裂缝和堆焊层,需要以一端连续焊到另一端时,在焊修进行中,趁着焊缝和堆焊层在炽热的状态下,用手锤敲打,这样可以减少焊缝的收缩和减少内应力。敲打时,焊修金属温度800℃时效果最好。若温度下降,敲打力也随之减小。温度过低,在300℃左右就不允许敲打了,以免发生裂纹。锻冶方法的道理与上述基本一致,不同的是要把焊件全部加热后再敲打。 2.预热和缓冷——热力法 此种方法就是焊修前将需焊的工件放在炉内,加热到一定的温度(100~600℃),在焊接过程中要防止加热后的工件急剧冷却。这样处理的目的是降低焊修部分温度和基体金属温度的差值,从而减少内应力。缓冷的方法是将焊接后的工件加热到600℃,放到退火炉中慢慢地冷却。3.“先破后立”法 铸铁件用普通碳素钢焊条焊接时,很容易产生裂纹,用铸铁焊条又不经济。现介绍一种“先破后立”用碳素钢焊条焊接的方法:先沿焊缝用小电流切割,注意只开槽而不切透,然后趁热焊接。由于切割时消除了裂纹周围局部应力,不会产生新裂纹,焊接效果很好。 在焊接过程中减少内应力有以上三种方法,现举例如下:铸铁泵壳裂缝的焊接。 (1)在裂缝的两端点钻止裂孔(φ10mm),以防焊接中裂缝进一步向外扩展。 (2)用手动磨光机在裂缝的位置开坡口,坡口顶宽8~9mm,略成V字形,深32mm(此泵泵壳壁厚为40mm),使得能够焊入电焊液。 (3)焊接为手工焊,采用φ3.2mm专用铸铁电焊条,使用直流电焊机,反接,电流为150A,实施间断焊,即每焊长15~20mm电焊缝,停等片

浅谈焊接变形原因及防止措施

浅谈焊接变形原因及防止措施 摘要:在工程施工过程中,各种设备、管道焊接产生的应力变形是个比较突出 的问题,采用合理焊接工艺方法可以较好减少变形。 关键词:工艺焊接变形处理 焊接在设备、管道安装过程中举足轻重,由于焊接过程中的变形与应力直接 影响工艺质量、使用性能、配件装配,为提高质量,我们在施工中采取了相对的 措施。 一、焊接应力与变形产生的原因 焊接过程中,对焊件进行局部不均匀加热,会产生焊接应力和变形。焊接时 焊缝和附近的金属处于高温,焊缝和近缝区纵向受拉应力,远离焊缝区受压应力,整个焊件纵向及横向尺寸有一定的收缩。如果在焊接过程中,焊件能够较自由的 伸缩,则焊后焊件的变形较大而焊接应力较小;反之,如果焊件厚度或刚性较大 不能自由伸缩,则焊后焊件的变形较小而焊接应力较大。还有组装与施焊的顺序 不当,焊接方向不正确,焊接参数不合理,引起局部过热,没有采用适当的辅助 措施等。 二、减小焊接变形的工艺措施 由于焊接变形在焊接生产中是不可避免的,因此应在生产中根据焊接结构的 具体形式,选用一种或几种方法,以达到控制变形的目的。 1、加裕量法和反变形法在下料时留一定量,补充焊后收缩。预先确定焊后 可能发生的变形大小和方向,将工件放在相反的方向位置上;或在焊前使工件反 方向变形,抵消焊后所发生的变形。 2、刚性夹固法输水主管上常常出现分支,这是根据工艺流程来设计的,如 来水汇管到各分支管,然后汇集到出水汇管再输出去。在制作汇管时产生很大的 焊接变形,为了减少变形需把此工艺汇管固定起来,如制作Φ426×7汇管,可在 其下放一Φ630×7的铜管,用Φ48×4短管固定。因此焊前将工件固定夹紧,并设 置拉杆提高焊接刚性,焊后即缩小变形。 3、选择合理的焊接次序减少焊接变形的施焊顺序方式很多,基本原则是使 焊接热比较均匀地加上去;或者使焊接变形相互抵消;或者用前道焊缝提高结构 刚性以限制后焊焊缝的变形工序合理的次序可缩小变形。 4、选择合理的焊接工艺(1)焊接速度高的焊接方法能减少焊件受热,减 少焊件受热,减少焊缝冷却时的收缩区宽度,从而减少变形。(2)采用从中间 向两端焊,逆向分段焊、跳焊法、多人对称焊,预热焊等。(3)利用减少焊接 线能缩小加热区或使不均匀加热或冷却尽可能趋于均匀,达到减少焊接变形的目的。(4)多层焊对减少焊缝的纵、横向收缩以及由此引起的挠曲和失稳变形是 有利的,但多层焊对角变形不利。(5)采用小电流、快焊速、不摆动焊法;小 直径焊条代替大直径焊条;厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊等。 5、设计方面(1)要尽量减少焊缝数量、焊缝长度和焊缝截面积,合理地 确定坡口的外形和尺寸,合理布置焊缝,除了要避免焊缝密集以外,还应使焊缝 位置尽可能靠近构件的中和轴,并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。(2)设 计焊接结构时,应尽量选用尺寸规格较大的板材、型材和管材,形状复杂的可采 用冲压件和铸钢件,以减少焊缝数量,简化焊接工艺和提高结构的强度和刚度。 在容器组焊时,应尽量避免十字焊缝,相邻两筒节纵缝、封头拼缝与相邻筒节的 纵缝应错开。

消除焊接件应力的工厂方法

消除焊接件应力的工厂方法 所谓工厂方法,就是立刻见效并且投资很小,极其具备操作性的方法。 某些焊接件,完工后存在极大应力。比如,使用油压机压配合装配的工件,铸钢件,铸铁冷焊件。 消除应力的方法: 1.日光暴晒!在夏天,如果产品不急于赶工,这是个最省钱的办法。头天晚上把工件拖到露天,当中午2点太阳最毒辣的时候,立刻施焊。然后让日光暴晒15天,应力得到基本消除。适用于16Mn之类的结构件和铸钢件,不过弟兄们可就太辛苦啦,需事先预备水壶若干,诸葛行军散少许···,在此先行道乏。 2.敲击!首先用高速钢(报废钻头改,但不是所有钻头都是高速钢的,事先必须查明)磨削一个尖头锤,然后敲击焊缝,标准是每平方厘米至少15点,要敲出坑,切实产生强制变形,才有效果。否则没用。弟兄们偷懒不得啊!此法适用于结构钢件。铸钢件敲击不要太狠了,铸铁件更要轻敲,但点数要增加一倍。 3.使用30度窄坡口!一般坡口都是60度,操作方便,但是焊接时间长,填充金属多,变形大,自然焊接应力就大。使用窄坡口,不仅降低成本(焊条和焊丝价格比钢板贵至少2倍),提高操作速度(弟兄们对于高效率的工艺从来都是欢迎的),而且极大地降低应力。除了薄板和特厚板,都适用。就是对弟兄们的操作技能提出更高要求。只要抓住一条,焊枪摆动时,坡口两端要停留时间足够(其实不超过0.3秒),看到坡口边缘已经熔化并且液态金属产生波纹才向另一侧摆动,就不会产生未熔合。焊道层间打磨时要把熔渣除尽,X光检测保证条条焊缝都是I级片,一个缺陷都不会有。接头要采用冷接法,事先把接头磨削成斜坡状,又美观质量又好。 4.强制加热!如果构件能够预热,后热,应力都能减小。但是,一个拳头大的铸铁件用507焊条热焊都要两把气割枪加热,稍微大一点的铸件就无法有效加热,也就不能用507焊条热焊,而冷焊应力是比较大的。怎么办?作一个10孔加热头就行了。就像猪八戒那个耙子一样。用20号气焊枪一把,其实气割枪火力更大,别用气割枪啊!回火爆炸了不负责啊!把喷嘴取下,用紫铜棒加工一个10孔加热头,图纸回头我上传过来,现在在王霸里边,然后对要焊接的铸件加热,火焰厉害得多!此法适用于铸铁,铸钢件。 心得]铸件、锻件、焊接件残余应力的产生和时效方法 铸件、锻件、焊接件残余应力的产生和时效方法 金属构件(铸件、锻件、焊接件)在冷热加工过程中产生残余应力,高者在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度、降低疲劳极限,造成应力腐蚀和脆性断裂,由于残余应力的松弛,使零件产生变形,大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除构件的残余应力就十分必要了。 一、残余应力的产生 1.铸造应力的产生 (1)热应力 铸件各部分的薄厚是不一样的,如机床床身导轨部分很厚,侧壁.筋板部分较薄,其横向端面如图一所示。铸后,薄壁部分冷却速度快收缩大,而厚壁部分,冷却速度慢,收缩的小。薄壁部分的收缩受到厚壁部分的阻碍,所以薄壁部分受拉力,厚壁部分受压力。因纵向收缩差大,因而产生的拉压也大。这时铸件的温度高,薄厚壁都处于塑性状态,其压应力使厚壁部分变粗,拉应力使薄壁部分变薄,拉压应力,随塑性变形而消失。 铸件逐渐冷却,当薄壁部分进入弹性状态而厚壁部分仍处于塑性时,压应力使厚壁部分产生塑

焊后消除应力处理

焊后消除应力处理: 1、整体热处理:消除应力的程度主要决定于材质的成分、组织、加热温度和保温时间。低碳钢及部分低合金钢焊接构件在650度,保温20~40h,可基本消除全部残余应力。 另外还有爆炸消除应力。 2、局部热处理:大型焊接结构,受加热炉的限制或要求不高时采用这种方法。可采用火焰、红外、电阻、感应等加热方式,应保持均匀加热并具有一定的加热宽度。低合金高强钢,一般在焊缝两侧各100~200mm。 3、机械拉伸、水压试验、温差拉伸、振动法等这几种方法只能消除20~50%的残余应力,前两种方法在生产上广泛应用。 焊接后进行去应力处理,有自然时效处理(时间长,去应力不彻底,)、震动时效(效率高,费用低,只能去除焊接应力的70%左右)人工加热时效(时间短费用较高,能100%去除焊接应力,同时能进行去氢处理)。 采用大型燃油退火炉,进行焊后退火处理。采用多点加热、多点温度控制方式,温控采用热电偶自动控制仪表控制加热,使炉内各部温度均匀的控制在退火温度,保证工件的退火,同时能去除焊接过程中渗入焊缝中的H原子,消除了焊接件的氢脆。 在冷热加工过程中,产生残余应力,高者在屈服极限附近。构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度,降低疲劳极限,造成应力腐蚀和脆性断裂。并且由于残余应力的松弛,使零件产生翘曲,大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低构件的残余应力,是十分必要的。 传统的时效方法有:热时效、振动时效、自然时效、静态过载时效、热冲击时效等。后两种方法应用较少,这里不作介绍 自然时效(NSR)是将工件长时间露天放置(一般长达六个月至一年左右),利用环境温度的季节性变化和时间效应使残余应力释放,在温度应力形成的过载下,促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。由于周期太长和占地面积大,仅适应长期单一品种的批量生产和效果不理想,目前应用的较少。 热时效(TSR)是将构件由室温(或不高于150℃)缓慢、均匀加热至550℃左右,保温4~8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉,达到消除残余应力的目的,可以保证加工精度和防止裂纹产生。 振动时效(VSR)又称振动消除应力法,是将工件(包括铸件、锻件、焊接构件等)在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理,以振动的形式给工件施加附加应力,当附加应力与残余应力叠加后,达到或超过材料的屈服极限时,工件发生微观或宏观塑性变形,从而降低和均化工件内的残余应力,使尺寸精度获得稳定的一种方法。这种工艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。近年来在国内外都得到迅速发展和广泛应用。 振动时效艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。与热时效相比,它无需宠大的时效炉,可节省占地面积与昂贵的设备投资。因此,目前对长达几米至几十米和桥梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重达几吨至几十吨的超重型铸件或加工精度要求较高的工件,较多地采用了振动时效。生产周期短。自然时效需经几个月的长期放置,热时效亦需经数十小时的周期方能完成,而振动时效一般只需振动数十分钟即可完成。使用方便。振动设备体积小、重量轻、便于携带。由于振动处理不受场地限制,振动装置又可携带至现场,所以这种工艺与热时效相比,使用简便,适应性较强。节约能源,降低成本。在工件共振频率下进行时效处理,耗能极少,能源消耗仅为热时效的3~5%,成本仅为热时效的8~10%。其他。振动时效操作简便,易于机械化自动化。可避免金属零件在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。是目前唯一能进行二次时效的方法

焊接应力的消除方法

焊接应力的消除方法 1、利用锤击焊缝区来控制焊接残余应力焊接残余应力产生的根本原因是由于焊缝在冷却过程中的收缩,因此,焊后用小锤轻敲焊缝及其邻近区域,使金属展开,能有效地减少焊接残余应力。据测定,利用锤击法可使残余应力减少1/2~1/4。锤击焊缝时,构件温度应当维持在100~150℃之间,或在400℃以上,避免在200~300℃之间进行,因为此时金属正处于蓝脆阶段,若锤击焊缝容易造成断裂。 多层焊时,除第一层和最后一层焊缝外,每层都要锤击。第一层不锤击是为了避免产生根部裂纹;最后一层通常焊得很薄,主要是为了消除由于锤击而引起的冷作硬化。 2、利用振动法来消除焊接残余应力构件承受变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。一种大型焊件使用振动器消除应力的装置。振动法的优点是设备简单、成本低,时间比较短,没有高温回火时的氧化问题,已在生产上得到一定应用。 3、利用“加热减应区法”来控制焊接残余应力焊接时,加热那些阻碍焊接区自由伸缩的部位,使之与焊接区同时膨胀和同时收缩,就能减小焊接应力,这种方法称为“加热减应区法”,加热的部位就称之为“减应区”。利用“加热减应区法”减小焊接应力,关键在于正确选择“减应区”的部位,总的原则是选择那些阻碍焊接区自由膨胀和伸缩的部位。必须注意,焊接区本身绝不能作为减应区的部位,因为那时焊接应力非但不减小,相反还会增加。实际操作时,检验减应区的部位是否选择正确,可用气体火焰在该处加热一下,若焊接缝隙处张开,则表示选择正确。 4、利用降低结构局部刚来控制焊接残余应力构件的刚度增加时,焊后的残余应力将显著加大。因此,在条件许可时,焊前采取一定的工艺措施,将焊接区域的局部刚度降低,能有效地降低焊接残余应力。例如,一圆形封头补焊时,需加一塞块。因封头较厚又是封闭焊缝,所以焊接应力很大,焊后在焊缝中经常发现裂纹。今在靠近焊缝处开两圈缓和槽,降低了接头处的局部刚度,使焊接应力大为降低,有效地防止了裂纹。 5、利用预热法来控制焊接残余应力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,两者均能减小焊接残余应力。预热法经常用于减小合金钢(奥氏体不锈钢除外)、厚板、刚度大的构件焊接时产生的应力。若构件整体预热有困难时,可采用局部预热,即在焊缝及其两侧不少于80mm处进行加热。因为加热区太窄,会造成新的温差应力。 6、利用高温回火来消除焊接残余应力由于构件残余应力的最大值通常可达到该种材料的屈服点,而金属在高温下屈服点将降低。所以将构件的温度升高至某一定数值时,应力的最大值也应该减少到该温度下的屈服点数值。如果要完全消除结构中的残余应力,则必须将构件加热到其屈服点等于零的温度,所以一般所取的回火温度接近于这个温度。 (1)整体高温回火 将整个构件放在炉中加热到一定温度,然后保温一段时间再冷却。通过整体高温

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