焊接基础知识.ppt

4.3.5 扭曲变形 对于梁式结构或细长构件，由于焊接顺序、焊接方向或装配原因焊后截面向不同的方向倾斜造成构件扭曲变形。 4.4 焊接变形的控制 控制变形的方法： 1、合理选择焊接方法和焊接规范 2、刚性固定法 3、反变形法 4、散热法 5、热平衡法 6、采用合理的焊接顺序和方向 4.4.1合理选择焊接方法和焊接规范 选用线能量较低的焊接方法，可以有效地防止焊接变形。例如采用CO2半自动焊来代替气焊和手工电弧焊，不但效率高，而且可以减少薄板结构的变形 。 焊接电流电压越大，焊件的受热量越大，变形也就越大。对于焊缝不对称的细长构件而言，有时可以通过选用适当的线能量，而不必用任何反变形或夹具克服挠曲变形 。 4.4.2 刚性固定法 1）将焊件固定在刚性平台上 2）将焊件组合成刚度更大或对称的结构 3）利用焊接夹具增加结构的刚度和拘束 4）利用临时支撑增加结构的拘束。 薄板拼接时的刚性固定 防护罩焊接时的临时支撑 4.4.3 反变形法 根据生产实践中已发生变形的规律，预先将焊件向相反方向制成变形或预留变形收缩量再进行焊接的方法。 无外力作用下的反变形法 a)平板对接焊 b)电渣对接立焊 c)工字梁翼板反变形 4.4.4 散热法 散热法又称强迫冷却法。 散热法是指在焊接部位放置铜垫板或用水冷却焊接部位背面，把焊接部位的热量迅速散去，使焊缝附近受热面积大大减小，以达到减少焊接变形的目的。 散热法不适于具有淬火倾向的产品，否则焊接时易产生裂纹。 散热法示意图 a)水浸法散热 b)散热垫法散热 c) 喷水法散热 a) c) b) 4.4.5 热平衡法 当焊接某些焊缝不对称布置的结构时，焊后往往会产生弯曲变形。如果在与焊缝的位置上采用气体火焰与焊接同步加热，使加热区和焊缝产生同样的膨胀变形，焊后其一致收缩，则可以防止弯曲变形。 4.4.6 采用合理的焊接顺序和方向 合理的焊接顺序和方向： 先两端，后中间； 先内部，后外部； 先焊短焊缝，后焊长焊缝； 先焊焊缝少的一侧，再焊焊缝多的一侧； 对称焊缝保证对称，同向； 长焊缝分段倒退焊。 焊接顺序对角变形的控制示例 (a)单侧先焊 (b)两侧交替焊 (c)交替控制焊 (d) 同时对称焊 主梁装配焊接 a) Ⅱ形梁结构示意图 b) Ⅱ形梁的装配焊接方案 合理配焊顺序对变形的控制示例 压力机压型上模的焊接顺序 a)压型上模结构图 b)、c)、d)焊接顺序 合理配焊顺序对变形的控制示例 圆筒体对接焊缝的焊接顺序 合理配焊顺序对变形的控制示例 分段倒退焊示例 (1)分段退焊法。这种方法适用于各种空间位置的焊接，立焊除外。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0.5m-1m。 (2)分中分段退焊法。这种方法适用于中板或较薄的钢板的焊接。它的优点是中间散热快，缩小焊缝两端的温度差。焊缝热影响区的温度不致急剧增高，减少或避免了热膨胀变形。这种方法特别适用于平焊和仰焊，横焊一般不采用，立焊根本不能用。 (3)跳焊法。这种方法除立焊外，平焊、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。钢材每段焊缝长度应在200-4O0mm之间；铸铁焊件按铸铁焊接规范处理；不锈钢和钢由于导热快，每段长度不宜超过200mm板薄应短些)。 (4)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。 (5)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，由中心向两端一次焊完。 分段焊：将连续焊缝改成断续焊缝可减少焊缝和工件由于受热而产生的塑性变形。或者采用不同的焊接方向和顺序，可使局部焊缝变形适当减小或相互抵消，从而达到减小总体变形的目的。 5.焊接变形的矫正 机械矫正法 锤击法 火焰加热矫正法 5.1机械矫正法 机械法是指利用压床、辊、千斤顶或者用锤子敲打等手段矫正变形的方法。 机械法矫正焊接变形应注意以下事项： 对冷裂倾向较大的高强度钢采用此法应慎重，因为机械法矫正易产生冷作硬化。 对重要焊件和合金钢焊件，矫正后应仔细检查矫正处有无裂纹。 5.2锤击法 该法用锤击来延展焊缝及其周围压缩塑性变形区域的金属，达到消除焊接变形的目的。 这种方法比较简单，经常用来矫正不太厚的板结构。 缺点是劳动强度大，表面质量不好 。 5.3火焰加热矫正法 火焰加热矫正法是利用火焰局部加热，在高温处，材料的热膨胀受到构件本身刚性制约，产生局部压缩塑性变形，冷却后收缩，抵消了焊后在该部位的伸长变形，达到矫正变形