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消除焊接应力的六种有效方法

文章出处:自动焊锡机人气:-发表时间:2016-06-08 00:00:00【
摘要 : 消除焊接应力的六种方法有:1、利用振动法来消除焊接残余应力2、利用“加热减应区法”来控制焊接残余应力3、利用降低结构局部刚来控制焊接残余应力

消除焊接应力的六种方法有:消除焊接应力

 

1、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。

 

2、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。

 

3、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。

 

4、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。

 

5、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。

 

6、利用温差拉伸法来消除焊接残余应力

 

温差拉伸法消除焊接残余应力的基本原理与机械拉伸法相同,主要差别是利用局部加热的温差来拉伸焊缝区。温差拉伸法是在焊缝两侧各用一个宽度适当的氧乙炔焰焊炬进行加热,在焊炬后面一定距离,用一根带有排孔的水管进行喷水冷却。氧乙炔焰和喷水管以相同速度向前移动。这就形成了一个两侧温度高(峰值约为200)、焊接区温度低(约为100)的温度差。两侧金属受热膨胀对温度较低的区域进行拉伸,这样就可消除部分残余应力。据测定,消除残余应力的效果可达50%~70%


此文关键字:焊接应力,方法
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