《工程材料与热加工技术》课件第11章.ppt

(2)反变形法。焊接前先将焊件向与焊接变形相反的方向进行人为的反变形，以抵消焊接变形，这种方法称为反变形法。(3)刚性固定法。焊接之前对焊件采用刚性拘束，强制焊件在焊接时不能自由变形，这种防止焊接变形的方法称为刚性固定法，如图11-19所示。这种方法将产生大的焊接应力。图11-19刚性固定法(4)加余量法。根据经验，在工件下料尺寸上增加一定的余量，以补充焊接收缩，也是预防和减少焊接变形与应力的一项有效措施。当然，预防和减少焊接变形与应力的措施不止以上几种，还有控制线能量法、散热法等，究竟采用何种措施，应视具体情况而定。4．矫正焊接残余变形的方法在焊接过程中，即使采用了减少焊接变形的措施，焊后有时仍会有超过允许值的变形，必须进行矫正。矫正的方法如下：(1)机械矫正法。利用机械外力来矫正焊接变形，可采用辊床、压力机、矫直机等设备，也可以采用手工锤击等方法。(2)火焰加热矫正法。利用氧—乙炔火焰在焊件适当部位上加热，使焊件在冷却收缩时产生新的变形，来矫正焊接时所产生的变形。这种方法适用于低碳钢和淬硬性小的低合金钢。加热温度为600～800℃，加热方式有点状加热、线状加热和三角形加热等。火焰加热矫正法的关键是确定加热的位置、加热温度和加热次数。5．消除焊接残余应力的方法消除焊接残余应力的方法有以下几种：(1)高温回火。分整体高温回火和局部高温回火两种。这种方法是将焊件整体或局部加热到一定温度，然后保温一段时间，再冷却。回火温度越高，保温时间越长，消除应力越彻底。(2)机械拉伸法。产生焊接残余应力的根本原因是焊缝焊后产生了压缩塑性变形，因此，如果焊后对焊件进行拉伸，使之产生拉伸塑性变形，就可以有效减少焊接残余应力。(3)温差拉伸法。具体方法是在焊缝两侧加热到150～200℃，然后用水冷却，使焊缝区域受到拉伸塑性变形，从而消除或减小纵向焊接残余应力。此方法常用于焊缝规则、厚度小于40mm的板、壳结构。(4)振动法。对焊缝区域施加振动载荷，使焊缝区域产生塑性变形，可达到消除焊接残余应力的目的。振动法对于消除碳素钢、不锈钢的内应力具有较好的效果。11.6.3焊接接头的主要缺陷及检验1．常见的焊接缺陷在焊接过程中，由于设计、工艺、操作不当等原因，往往会产生一些缺陷。常见的焊接缺陷有：(1)焊缝表面尺寸不符合要求。焊缝表面高低不平、焊缝宽窄不齐、尺寸过大过小、角焊缝单边以及焊脚尺寸不符合要求等均属于焊缝表面尺寸不符合要求。(2)焊接裂纹。在焊接应力、低熔点共晶或其它致脆因素的共同作用下，焊接接头局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙叫焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。根据产生的温度区间和特征，焊接裂纹分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。裂纹是最严重的一种缺陷。(3)气孔。焊接时，熔池中的气泡在熔池凝固时未能逸出，残存下来形成的空穴叫气孔。常见的气孔有氢气孔、氮气孔和一氧化碳气孔。(4)夹渣。焊后残留在焊缝中的熔渣叫夹渣。焊接过程中，电流太小、焊接速度过快、多层焊时层间清渣不彻底等都可能造成夹渣。(5)咬边。由于焊接参数选择不当或操作不当，沿焊趾的母材部位烧熔成的沟槽或凹陷叫咬边(见图11-20)。图11-20咬边(6)未焊透。焊接时接头根部未完全熔透的现象叫未焊透(见图11-21)。图11-21未焊透(7)未熔合。熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分叫未熔合(见图11-22)。图11-22未熔合(8)焊瘤。焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的金属瘤叫焊瘤(见图11-23)。图11-23焊瘤(9)烧穿。焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出形成穿孔的缺陷叫烧穿。2．焊接检验焊接检验可分为破坏性检验和非破坏性检验两大类。属于非破坏性检验(又称无损检验)的方法有外观检查、密封性检验、耐压检验、渗透探伤、磁粉探伤、超声波检验、X射线和射线检验等；属于破坏性检验的方法有机械性能试验、化学分析和金相组织检验等。现将常见的非破坏性检验方法简介如下：(1)外观检查。外观检查是用肉眼或不超过30倍的放大镜对焊件进行检查，用以判断焊接接头外表的质量。外观检查是一种最简单而又不可缺少的检查手段。(2)密封性检验。检查有无漏水、漏气和漏油等现象的试验。①气密性试验。在容器内部通一定压力的压缩空气(低压)，在焊缝外表面涂刷肥皂液，不出现肥皂泡为合格。应注意，空气压力要远远低于产品工作压力。②煤油渗漏检验