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消除焊接應力的六種有效方法

文章出處:自動焊錫機人氣:-發表時間:2016-06-08 00:00:00【
摘要 : 消除焊接應力的六種方法有:1、利用振動法來消除焊接殘餘應力2、利用“加熱減應區法”來控製焊接殘餘應力3、利用降低結構局部剛來控製焊接殘餘應力

消除焊接應力的六種方法有:消除焊接應力

 

1、利用振動法來消除焊接殘餘應力

 

構件承受變載荷應力達到一定數值,經過多次循環加載後,結構中的殘餘應力逐漸降低,即利用振動的方法可以消除部分焊接殘餘應力。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。

 

2、利用“加熱減應區法”來控製焊接殘餘應力

 

焊接時,加熱那些阻礙焊接區自由伸縮的部位,使之與焊接區同時膨脹和同時收縮,就能減小焊接應力,這種方法稱為“加熱減應區法”,加熱的部位就稱之為“減應區”。利用“加熱減應區法”減小焊接應力,關鍵在於正確選擇“減應區”的部位,總的原則是選擇那些阻礙焊接區自由膨脹和伸縮的部位。必須注意,焊接區本身絕不能作為減應區的部位,因為那時焊接應力非但不減小,相反還會增加。實際操作時,檢驗減應區的部位是否選擇正確,可用氣體火焰在該處加熱一下,若焊接縫隙處張開,則表示選擇正確。

 

3、利用降低結構局部剛來控製焊接殘餘應力

 

構件的剛度增加時,焊後的殘餘應力將顯著加大。因此,在條件許可時,焊前采取一定的工藝措施,將焊接區域的局部剛度降低,能有效地降低焊接殘餘應力。例如,一圓形封頭補焊時,需加一塞塊。因封頭較厚又是封閉焊縫,所以焊接應力很大,焊後在焊縫中經常發現裂紋。今在靠近焊縫處開兩圈緩和槽,降低了接頭處的局部剛度,使焊接應力大為降低,有效地防止了裂紋。

 

4、利用預熱法來控製焊接殘餘應力

 

構件本體上溫差越大,焊接殘餘應力也越大。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餘應力。預熱法經常用於減小合金鋼(奧氏體不鏽鋼除外)、厚板、剛度大的構件焊接時產生的應力。若構件整體預熱有困難時,可采用局部預熱,即在焊縫及其兩側不少於80mm處進行加熱。因為加熱區太窄,會造成新的溫差應力。

 

5、利用高溫回火來消除焊接殘餘應力

 

由於構件殘餘應力的最大值通常可達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餘應力,則必須將構件加熱到其屈服點等於零的溫度,所以一般所取的回火溫度接近於這個溫度。

 

6、利用溫差拉伸法來消除焊接殘餘應力

 

溫差拉伸法消除焊接殘餘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。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,在焊炬後麵一定距離,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域進行拉伸,這樣就可消除部分殘餘應力。據測定,消除殘餘應力的效果可達50%~70%


此文關鍵字:焊接應力,方法
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