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防止焊接变形的方法

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针对焊接变形的原因和种类从焊接工艺上进行改进, 可以有效防止和减少焊接变形所带来的 危害。下面,我们主要介绍几种常见的防止焊接变形的方法。 1. 反变形法 在焊前进行装配时, 预置反方向的变形量为抵消 (补偿) 焊接变形, 这种方法叫做反变形法。 图 1 所示为 8—12mm 厚的钢板 V 形坡口单面对接焊时,采用反变形法以后,基本消除了角 变形。 2. 利用装配和焊接顺序来控制变形; 采用合理的装配和焊接程序来减少变形,这在生产实践中是行之有效的好办法,如图 2(a) 所示为一箱形梁,由于焊缝不对称,焊后产生下挠弯曲变形。解决办法是由两人或四人,对 称地先焊只有两条焊缝的一侧, 如图 2 (b) 中焊缝 1 和 1 然后就造成了如图 2 ?的上拱变形。 由于这两条焊缝焊后增加了箱形梁的刚性。当焊接另一侧的两条焊缝时,如先焊图 2(d)中焊 缝 2 和 2,最后再焊图 2(e)中焊缝 3 和 3,就基本上防止了变形。 有许多结构截面形状对称,焊缝布置也对称,但焊后却发生弯曲或扭曲的变形,这主要是装 配和焊接顺序不合理引起的,也就是各条焊缝引起的变形,未能相互抵消,于是发生变形。 焊接顺序是影响焊接结构变形的主要因素之一,安排焊接顺序时应注意下列原则: 1)尽量采用对称焊接。对于具有对称焊缝的工作,最好由成对的焊工对*泻附印U庋 可以使由各焊缝所引起的变形相互抵消一部分。 2)对某些焊缝布置不对称的结构,应先焊焊缝少的一侧。 3)依据不同焊接顺序的特点,以焊接程序控制焊接变形量。常见的焊接顺序有五种,即: a.分段退焊法 这种方法适用于各种空间的位置的焊接, 除立焊外, 钢材较厚、 焊缝较长时都可以设挡弧板, 多人同时焊接。其优点是可以减小热影响区,避免变形。每段长应为 0.5—1m。见图 2(f) b.分中分段退焊法 它的优点是中间散热快, 缩小焊缝两端的温度差。 这种方法适用于中板或较薄的钢板的焊接, 焊缝热影响区的温度不至于急剧增高, 减少或避免热膨胀变形。 这种方法特别适用于*焊和 仰焊,横焊一般不采用,立焊根本不能用。见图 2(g) c.跳焊法 这种方法除立焊外,*焊、横焊、仰焊三种方法都适用,多用在 6—12mm 厚钢板的长焊缝 和铸铁、不锈钢、铜的焊接上,可以分散焊缝热量,避免或减小变形。钢材每段焊缝长度在 200—400mm 之间;铸铁焊件按铸铁焊接规范处理;不锈钢和铜由于导热快,每段长不宜超 过 200mm (薄板应短些)。见图 2(h) d.交替焊法 这种焊法和跳焊法基本相同,只是每段焊接距离拉长,特别适用于薄板和长焊缝。见图 2(i) e.分中对称法 这种方法适用于焊缝较短的焊件,为了减小变形,由中心分两端一次焊完。见图 2(j) 3.刚性固定法 刚性固定法减小变形很有效,且焊接时不必过分考虑焊接顺序。缺点是有些大件不易固定, 且焊后撤除固定后,焊件还有少许变形和较大的残余应力。这种方法适用于焊接厚度小于 6mm 及韧性较好的薄壁材料。如果与反变形法配合使用则效果更好。 对于形状复杂,尺寸不大,又是成批生产的焊件,可设计一个能够转动的专用焊接胎具,既 可以防止变形,又能提高生产率。 当工件较大,数量又不多时,可在容易发生变形的部位临时焊上一些支撑或拉杆,增加工件 的刚性,也能有效的减少焊接变形。 3. 散热法

散热法又称强迫冷却法,即将焊接处的热量迅速散走,使焊缝附*的金属受热面大大减少, 达到减小焊接变形的目的。图 3(a)为水浸法示意图,常用于表面堆焊和焊补。图 3(b)是 散热法示意图,用紫铜作散热垫,有的还钻孔通冷却水,这些垫板越靠*焊缝效果越好。但 散热法比较麻烦,且对于淬火倾向大的钢材不宜采用,否则易裂。 4. 锤击焊缝法 锤击焊缝法,即用圆头小锤对焊缝敲击,可减少焊接变形和应力。因此对焊缝适当锻延,使 其伸长来补偿这个缩短, 就能减小变形和应力。 锤击时用力要均匀, 一般采用 0.5Kg—1.0Kg 的手锤,其端部为圆角(R=3—5mm) 。底层和表面焊道一般不锤击,以免金属表面冷作硬 化。其余各道焊完一道后立刻锤击,直至将焊缝表面打出均匀致密的点为止。 五、 常见复杂构件防止变形的方法 1. 钢架的焊接 钢架焊接的关键问题,是如何保证强度和防止变形。从工艺上保证强度能适应载荷的变化, 其变形量不致影响安装和使用的要求,因此: 1)焊缝的高度和长度,要按图施工。装配误差要小,坡口要清理干净。 2)钢架的焊接一般先焊腹杆与节点板之间的焊缝,然后再焊上、下弦与节点板之间的焊缝, 焊接顺序不应集中,而应在节点间间隔跳开焊接(见图 4(a)) 。 3)节点板与杆件之间的横向焊缝不焊(见图 4(b)) ,各种焊缝应尽量采用船形焊。 2. 锅炉集箱管接头的焊接 锅炉集箱管接头焊缝集中,又偏于一侧,焊后产生较大的弯曲变形,见图 5 在圆筒上侧有两排共 26 个管接头。 采用跳焊的焊接顺序可解决变形问题。先由一名焊工在第一根集箱上相隔 2—3 个管接头跳 焊一个接头。 跳焊完第一根后接着又到第二根进行同样的跳焊。 依次把 6—10 根集箱跳焊过 一遍后,再反过来从第一根开始跳焊第二遍,这时早已焊好的管接头温度已降低到 40℃ --50℃以下。这样反复跳焊几遍直到全部管接头焊完。焊后虽然尚有 2—3mm 弯曲变形,但 已在公差范围内,达到质量要求。 焊接是一个不均匀的受热过程,焊接后,肯定会产生焊接残余应力,并发生焊接变形,这给 设备和结构的制作和安装带来了困难,你在施工中是怎样进行变形控制的呢? 斑竹好,我是做钢结构的,我来介绍一下做储罐底板的一般焊接变形控制方法: 1.合理的焊接顺序 1.1 边缘板的焊接,应符合下列规定: 1.1.1 首先施焊靠外缘 300mm 部位的焊缝。 在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后且边缘板与中 幅板之间的收缩缝 施焊前,应完成剩余的边缘板对接焊的焊接。 1.1.2 弓形边缘板对接焊缝的初层焊,宜采用焊工均匀分布,对称施焊方法。 1.1.3 收缩缝的第一层焊接,应采用分段退焊或跳焊法。 1.2 中幅板的焊接 中幅板焊接时,先由罐中心向外焊所有短焊缝, 再由罐中心隔条向外焊焊接长焊缝,首道 焊应用分段退焊法。长焊缝焊接时,应由两名焊工由中心向两边对称施焊,施焊采用分段退 焊法,分段间距 500~600mm。 2.使用工装夹具 根据底板焊缝的长度,确定合理的工装夹具数量,一般来讲,每隔 1.5 米加一个楔形夹具. 由于结构特点在底板的焊接中不可能运用反变形法来减少焊接变形.




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