焊接变形方法的注意事项及发法

1、控制压力容器管板焊接变形方法的研究作者：皖北药业股份有限公司 刘玉祥摘要 分析压力容器管板焊接变形的原因，找出控制压力容器管板焊接变形的方法。 关键词 管板焊接 变形控制 在压力容器制造中，往往由于组装与施焊的顺序不当，以及焊接工艺参数选择的不合理，易引起管板焊接变形，导致密封不严，管子拉脱。现将如何控制压力容器管板焊接变形及其正确工艺说明如下。 1 管板焊接变形的形式及原因 管板焊接变形常见的有二种形式：拱形变形；波浪变形。 管板焊接变形的原因：组装与施焊的顺序不当；焊接方向不正确；焊接参数不合理，引起局部过热；未采用适当的辅助措施。 2 控制压力容器管板焊接变形的措施 (1)坡口角度。由于

2、坡口角度及施焊截面形状对焊接接头的角变形影响很大，坡口角度越大，焊接接头上部及下部横向收缩量差别就越大，因此，在保证焊透的前提下，a角、h值应尽量小，如图1所示： (2)焊接层数。多层焊角变形的变化规律如图2所示。焊接层数越多，角变形越大。因此，为了控制焊接角变形，焊接层数越少越好。在保证焊接强度的条件下，也尽量减小焊角高度。 (3)施焊工艺参数。应尽量采用小参数施焊，避免局部过热引起热变形。 (4)组装顺序。将拉杆、定矩管、折流板组装在管板上，然后穿管子，将管束装入筒体并组对管板与简体，接着组对另一端管板与筒体，将管子引出管板，并调整伸出长度。 (5)管子与管板施焊顺序。首先焊接管板中间部位

3、的管子，焊接的管子数应不小于管子总数的1/4。一端施焊1/2后，将另一端全部焊接，然后再将一端剩下的1/2焊完。管子与管板的施焊顺序应从内向外呈辐射状，并对称进行。 (6)焊接管板与筒体。管板与筒体焊接，每层焊缝应分段对称进行。每层焊缝应错开180。两端各焊一层，交替操作，直至焊完。 (7)余下管头的焊接。从管板与筒体环缝先焊完一端，一层层向外施焊，两端管板交替进行，对称施焊。 (8)辅助措施。常用的辅助措施有三种方法，一是用一长螺栓从管板中间穿过，两头用螺母锁死(管束与管板无焊接时用此法)。二是紧固一只刚性较大的零件(如与其相配的法兰)，以抵抗变形。三是加强冷却效应，从而避免因受热不均而引起

4、变形。 3 结语 经过大量的生产实践证明，对于列管式换热器、空气加热器、薄膜蒸发器等此类压力容器的制造加工，选用上述焊接顺序及焊接参数，并配以适当的辅助措施，可有效地控制管板焊接的变形。(end)焊接中防止变形和减少内应力的方法在农机修理中焊接是非常重要的一种方法，但是如果焊接不好就会产生变形和内应力，甚至焊后的零件无法使用而报废。一、减少内应力的方法1锤打和锻冶机械法 当焊修较长的裂缝和堆焊层，需要以一端连续焊到另一端时，在焊修进行中，趁着焊缝和堆焊层在炽热的状态下，用手锤敲打，这样可以减少焊缝的收缩和减少内应力。敲打时，焊修金属温度800时效果最好。若温度下降，敲打力也随之减小。温度过低，

5、在300左右就不允许敲打了，以免发生裂纹。锻冶方法的道理与上述基本一致，不同的是要把焊件全部加热后再敲打。 2预热和缓冷热力法 此种方法就是焊修前将需焊的工件放在炉内，加热到一定的温度(100600)，在焊接过程中要防止加热后的工件急剧冷却。这样处理的目的是降低焊修部分温度和基体金属温度的差值，从而减少内应力。缓冷的方法是将焊接后的工件加热到600，放到退火炉中慢慢地冷却。 3“先破后立”法 铸铁件用普通碳素钢焊条焊接时，很容易产生裂纹，用铸铁焊条又不经济。现介绍一种“先破后立”用碳素钢焊条焊接的方法：先沿焊缝用小电流切割，注意只开槽而不切透，然后趁热焊接。由于切割时消除了裂纹周围局部应力，不

6、会产生新裂纹，焊接效果很好。 在焊接过程中减少内应力有以上三种方法，现举例如下：铸铁泵壳裂缝的焊接。 (1)在裂缝的两端点钻止裂孔(10mm)，以防焊接中裂缝进一步向外扩展。 (2)用手动磨光机在裂缝的位置开坡口，坡口顶宽89mm，略成V字形，深32mm(此泵泵壳壁厚为40mm)，使得能够焊入电焊液。 (3)焊接为手工焊，采用3.2mm专用铸铁电焊条，使用直流电焊机，反接，电流为150A，实施间断焊，即每焊长1520mm电焊缝，停等片刻。在停焊间隙，当焊接熔液凝固后，由白热状态到红热状态时，用小尖锤捶击电焊缝，捶击用力要轻，速度要快，次数要多，使焊缝金属减薄向四周伸长，抵消一些焊缝收缩并减少焊

7、接应力，这样能有效地提高焊缝金属的抗裂性(注意使用小锤头必须是半径为10mm左右的圆弧形的)。待焊接熔池冷却到暗红色消失后再接着焊。 (4)对于较长的裂缝，为避免开裂，必须分段焊补。分段的原则是先焊能自由伸缩的那段。如分三段，应首先焊中间的一段，当此段冷至暗红色消失时，立即施焊另一段，然后焊最后一段。 (5)施焊前，先对焊缝区进行预热，焊后保温，以降低冷却速度。预热、保温不仅能提高焊缝金属的抗裂性，而且还有益于降低熔合线附近区域的硬度。 二、减少和防止焊修时变形的方法1预热法 在焊接前对焊接件进行预热，不仅可以减少内应力，而且也是一种减少变形的好方法。 2预加反变形法 预加反变形法是根据被焊金

8、属的性质，预先凭经验估计出焊修后发生变形的方向和收缩量，在焊修前，将工件用机械方法进行预变形，使焊修后的变形恰好和预变形抵消。 3水冷法 此种方法就是利用冷水喷射焊件，用降低基体金属的温度来防止变形，也可以将焊件浸在冷水槽中，露出需要焊修的部分，这样使基体金属温度不会升高，因此焊修件也不会引起变形。 4夹固法 此种方法就是用刚性较大的夹具紧固焊件，防止被焊件在焊接时产生变形。但此法将在焊件内部残留着内应力，因此，这种方法主要应用于具有良好可塑性的低碳钢薄板焊接。从焊接工艺上来说，首先，根据材质及其使用需求，选择合理的焊接方法，在焊接方法确定后再选择焊接参数，包括电流、电压、焊接线能量、是否需要预热或焊后热处理，来消除焊接应力，这些参数确定后，焊接工艺基本确定； 从设计措施上来说，首先，需要判断出的变形主要出现再哪里，然后再设计一定夹具来控制其变形，夹具是用来给予焊接工件刚性固定或提供反变形用的，因此在设计夹具时，一定要判断出主要变形再哪里.5合理选择焊接规范 在焊接前，合理选择焊接规范，对减少焊件变形影响很大。如随着电流强度的增加，焊件的变形相应增大。焊缝的焊接顺序对减少焊件变形有很大意义，结构上的焊缝，应该使被连接的两个部件之间的焊缝最后焊成。对于柱形板结构，应该先焊纵向(轴向)焊缝，然后焊环形焊缝，否则，