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钢格板焊接变形的原因及预防措施

点击次数:   更新时间:17/06/19 10:34:06   关闭分    享:
  焊接在钢格板的生产制造中发挥着重要的作用,关系着使用的安全性以及产品使用的效果、使用寿命。但是在生产中常会发生焊接变形的问题,那么这是什么原因造成的呢,又该如何预防呢?
  一、钢格板焊接变形的影响因素:
  1、 输入热源对焊接变形的影响
  在钢格板焊接过程中,受到局部高温热源的影响,焊缝区 被急剧加热,并局部熔化。该区域材料被加热,使焊接区扩展,而钢格板周围温度相对较低区域对焊接区产生约束,从而产生弹性热应力,材料的屈服应力限值在温度升高后急剧下降,导致热弹性应力高过屈服限值,形成热压缩。
  冷却时,焊缝区材料收缩受到周围区域不均匀温度场的影响,产生不均匀的收缩变形,焊接区呈现拉伸残余应力,相邻区域承受压缩残余应力。钢格板焊接对于热源的输入非常敏感,合理控制输入热源能量的大小对于钢格板焊件质量有重要意义。 输入较大的热源能量会造成较大的收缩变形。反之,输入较小的热源能量会造成较小的收缩变形。因此在确保焊缝形成良好情况下,选用尽可能小的输入热源。
  2、焊缝尺寸对焊接变形的影响
  对于钢格板焊接来说,焊缝的面积尺寸与钢格板焊件的挠曲变形有着密不可分的关系,另外,焊缝在结构中的位置对于不锈钢钢格板焊接变形也会产生影响。不对称的安排会导致焊件的弯曲变形,钢格板焊件截面中性轴越接近焊缝,相对而言弯曲变形 越小;反之,焊件截面中性轴离焊缝越远,相对而言弯曲变形越大。
  3、焊板初始粗糙度和板厚对焊接变形的影响
  4、钢格板装配对焊接变形的影响
  钢格板焊接时选择合适的焊件装配顺序,避免在总的构件内引起多余的装配应力。由于在不同装配阶段装配体总的刚性化和重心位置的改变,会导致装配后钢格板焊件内存在本不应该有的应力。一般而言,处理不好装配焊接顺序,会直接影响焊接的质量。
  二、钢格板焊接变形的控制及预防措施
  1、钢性强制性固定法焊接。采用焊接夹具或者组合夹具,将钢格板焊件强制性固定牢靠后对焊件进行焊接,目的是增强其组合的钢性,减小焊接过程中变形的倾向。确保装配的几何尺寸。如果钢格板的焊缝比较长,可以采用压铁法分别放在焊缝的两边,以减少焊缝的变形。
  2、不锈钢钢格板在焊接过程中减小变形的技术措施。在焊接过程中要注意以下两方面的问题。
  (a)尽量减小加热阶段产生的纵向塑性压变力。纵向塑性压变力包括:预拉伸力(机械拉伸和预置温度拉伸)、等效降低热输入法(采用的各种冷却夹具焊缝两侧预先沉积的吸热物质等)和降温梯度的均匀预热法。
  (b)尽量增大冷却过程中的纵向塑性拉应变,其中包括夹具的拘束动态温差拉伸(随焊激冷)和静态温差拉伸。
  3、钢格板在焊接后的变形控制措施。合理的方法是采用多点加热的方法对钢格板产生的凸凹变形进行矫正,一般情况下,加热点直径不小于15mm,加热点与加热点之间的距离应该根据板材的变形量大小来制定,正常的情况下在50-100mm 范围内。通过采用焊接后消除残余应力热处理法克服钢制焊接构件的变形研究表明,为了更好的防治不锈钢薄板焊接后回弹变形,稳定构件的尺寸,通过缝隙试样、板条、板块试样等方式强制焊接后,再对构件进行焊后热处理可以有效的克服板材焊接的变形。
  焊接工艺的好坏将决定钢格板的质量,所以焊接经验和焊接工艺的选择十分重要,操作人员除了平时加强焊接技术的训练和焊接技术的积累外,还要合理的选择焊接工艺,这样对焊接质量的提高有着深远的意义。