焊接工程施工措施16开

1、PAGE Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.焊接应力与变形的种类及产生原因温度应力:焊接过程中，由于焊接不均匀使焊件各部位的热膨胀不同而引起的应力。组织应力:焊接过程中，在不同的焊接热循环作用下, 金属的金相组织会发生转变, 由于这种转变而引起的内应力。收缩应力力：焊接接过程中中, 熔熔池从液液体凝成成固体, 由于于其体积积发生收收缩受到到限制而而形成的的应力。线应力:应力是是在焊件件中沿其其中一个个方向发发生,薄薄板对接接焊缝以以及在焊焊接表面面堆焊时时，焊件件上存在在的应力力都属此此种应

2、力力。平面应力力:应力力存在于于焊件中中一个平平面的不不同方向向上。厚厚板对接接焊缝以以及薄板板交叉焊焊缝焊接接时产生生此种应应力。体积应力力:焊件件存在的的应力是是沿空间间三个方方向作用用的。存存在于厚厚大件的的对接焊焊缝以及及三个方方向焊缝缝的交叉叉处。 总体变形形 纵向收收缩变形形：沿焊焊缝纵向向收缩所所引起的的变形。 横向向收缩变变形：沿沿焊缝宽宽度方向向收缩所所引起的的变形。 弯曲曲变形:焊缝不不在焊件件截面中中性轴上上，由焊焊缝的纵纵向收缩缩和横向向收缩引引起焊件件的弯曲曲，焊缝缝数量越越多、焊焊缝偏离离中性轴轴越远、则则焊缝收收缩量越越大，焊焊件的弯弯曲变形形也越大大。扭曲变形形

3、： 由由于焊件件组装质质量不高高、焊件件在焊接接过程中中放置不不当、焊焊件焊接接顺序不不合理等等，在焊焊缝的纵纵向和横横向收缩缩作用下下引起焊焊件扭曲曲。 局部变形角变形:焊件上上的焊缝缝横向收收缩在厚厚度上分分布不均均匀，堆堆焊、搭搭接接头头、T 型接头头,平板板对接等等都可能能产生角角变形。波浪变形形：由于于焊缝纵纵向收缩缩所造成成的压应应力以及及焊缝的的角变形形作用下下，薄板板可能失失稳，从从而产生生波浪变变形，此此变形多多见于薄薄板焊接接结构中中，薄板板的宽度度与厚度度之比越越大, 就越容容易失稳稳产生波波浪变形形。焊接应力与与变形的的防治措措施设计方面在保证焊接接结构强强度的前前提下

4、，尽尽量减少少焊缝的的数量, 尽量量避免焊焊缝交叉叉，焊缝缝不要密密集, 尽量采采用大尺尺寸的板板材，用用型材代代替焊接接梁。在保证焊接接结构强强度的前前提下,应尽量量减少焊焊缝尺寸寸和长度度,由于于焊缝单单位长度度上的纵纵向收缩缩远小于于横向收收缩，焊焊接接头头应布置置在与要要求小变变形的方方向相平平行。合理地选择择焊缝坡坡口形式式，使焊焊接接头头中的熔熔敷金属属量最少少, 从从而使焊焊缝的收收缩量最最小。尽尽量选用用自动焊焊代替手手工焊，采采用双面面焊代替替单面焊焊，采用用单面焊焊代替间间断焊 .采用对称布布置焊缝缝，不要要将焊缝缝设计在在线性曲曲率较大大的部位位。根据结构的的重要性性、受

5、力力分析、合合理选用用焊接接接头形式式。工艺方面焊件装配合合理、装装配质量量好.选择合理的的焊接顺顺序。其其原则是是：收缩量大的的焊缝应应当先焊焊。尽可能的使使焊缝能能自由收收缩，特特别是焊焊缝横向向收缩要要自由.焊件平面上上带有交交叉焊缝缝处产生生的焊接接应力最最小，不不要在焊焊接交叉叉处中断断焊接。对对接焊缝缝应先于于角焊缝缝焊接；多层焊焊应先于于单层焊焊焊接。选择合理的的焊接参参数,尽尽量减少少热的输输入,如如:减小小坡口间间隙，采采用深熔熔焊,角角焊缝的的表面应应呈凹形形或平直直、不应应呈凸状状，采用用有高速速熔敷率率焊条来来减少施施焊时间间。除打底焊为为保证根根部焊透透而用小小直径焊

6、焊条外,以后各各层焊道道应采用用大直径径焊条焊焊接，以以减少焊焊道数量量，从而而减少焊焊接应力力。尽量采用平平焊位置置焊接, 避免免仰焊。采用反变形形法减小小变形。焊前预热,焊后均均匀缓冷冷,对焊焊后需要要机械加加工的焊焊件，必必须进行行消除应应力的退退火处理理。合理采用加加热减应应力区法法。板材原始状状态应平平整,尤其其是薄板板，更应应如此，以以免装配配时强行行组装，增增大板材材应力和和失稳。某些对称结结构中的的零部件件，可以以两两组组装、夹夹紧，使使其在焊焊接过程程中所产产生的应应力和变变形相互互抵消。除了打底层层焊缝、盖盖面层焊焊缝不能能进行锤锤击外，其其余各道道焊缝每每焊完一一道后，均

7、均用工具具锤锤击击焊缝，使使金属得得到延伸伸，以起起到减少少焊接应应力的作作用。锤锤击时要要避开蓝蓝脆温度度（ 2200 3000 ），以以防止产产生裂纹纹缺陷。焊接变形的的防治措措施设计方面在保证焊接接结构的的前提下下,尽量量减少焊焊缝的数数量长度度和焊接接面积。合理安排焊焊缝的位位置，尽尽可能地地将焊缝缝对称布布置。合理的设计计胎夹具具，控制制焊件焊焊接变形形。设计合理的的的坡口口形式。选用先进的的焊接方方法。工艺方面采用反变形形法和预预留收缩缩量法，用用以抵销销焊接变变形。选择合理的的焊接顺顺序。其其原则是是：根据焊件特特点，采采用对称称焊接。焊件上焊缝缝不对称称时，应应先焊焊焊缝少的的

8、一侧。焊件上长焊焊缝的焊焊接顺序序是：1) 逐步步退焊法法。2) 从中中间向外外逐步退退焊法。3) 跳焊焊法。4)交替焊焊法.5) 从中中间向外外对称焊焊法。焊接过程中中，用胎胎夹具将将焊件强强制固定定，增加加焊件的的刚度。采用强迫冷冷却法,使焊缝缝处的热热量快速速散走，使使焊缝附附近的金金属受热热面大大大减少，达达到减少少焊接变变形的目目的。锤击焊缝法法。一般般除第一一层焊缝缝和表面面层焊缝缝不锤击击外，其其余各层层均进行行锤击，一一直锤击击到出现现密密麻麻麻的麻麻点为止止，以减减少焊接接应力与与变形。不要在蓝脆温度(200 300 )内锤击，以防止产生裂纹缺陷。矫正焊接变变形的方方法 机械

9、矫正正方法利用机械力力和人力力的作用用矫正变变形。常常用压力力机、碾碾压机、拉拉紧螺栓栓、千斤斤顶、手手锤等将将尺寸缩缩短的部部分伸展展，使之之与长尺尺寸部分分相适应应，从而而恢复到到所需要要的形状状。该方方法适用用于塑性性较好的的薄板和和梁柱等等结构， 对重要要的焊接接结构和和合金钢钢制成的的焊接结结构采用用此法矫矫正后，应应仔细检检查矫正正处有无无裂纹。加热方法矫矫正利均热的来焊构生形加热矫正时时应注意意以下几几点:用氧乙炔中中性火焰焰加热。被矫正材料料的性质质(如含含碳量、合合金元素素含量、力力学性能能等)。火焰矫正工工作场地地的环境境温度（夏夏日被矫矫正的焊焊件不要要被日光光照射；冬季

10、被被矫正的的焊件也也不要被被日光照照射，周周围环境境不低于于5 ）。过需击时用锤同注击变应形况火热置热骤颜色深褐红褐红暗樱红深樱红樱红淡樱红亮樱红桔黄温度（）5505805806506507307307707708008008308309009001050火焰加热过过程中，注注意焊件件被加热热处金属属颜色的的变化，控控制好加加热温度度。金属属被加热热后颜色色变化与与温度的的关系如如下：金烧热不过0温低矫生不常用矫正变变形的加加热方法法有：点点状加热热法，线线状加热热法，三三角形加加热法，热热、水、力力混合使使用法等等，具体体做法如如下：点状加热法法 根根据焊接接结构特特点和变变形情况况，可加加

11、热一个个点或多多个点，厚厚板的加加热点直直径要大大些，薄薄板要小小些。加加热点直直径为115-330毫米米，加热热点与加加热点之之间距离离为500-1000毫米米。变形形量大，点点与点之之间的距距离应近近些。其其常用于于薄板波波浪变形形的矫正正。线状加热法法 火火焰沿直直线方向向移动，或或者同在在宽度方方向作横横向摆动动，形成成带状加加热，加加热的深深度不应应超过板板厚的22/3，使使板上的的温度在在厚度上上不均匀匀，从而而达到矫矫正变形形的目的的。加热热的温度度为5000-6600，加热热区宽度度为0.5-22倍板厚厚，第一一次加热热没能全全部矫正正时，可可以再进进行加热热，直至至矫平为为止

12、。此此方常均曲钢正以圆圆三角形加热热法 在矫正正焊件的的边缘加加热呈三三角形。三三角形的的底边在在焊件的的边缘，三三角形的的顶端朝朝内。三三角形加加热的面面积较大大，因而而收缩也也较大，从从而达到到矫正变变形的目目的。矫矫正变形形时，可可以两个个或多个个焊具同同时进行行加热，为为了提高高矫正效效果，在在加热过过程中有使力种常矫度度的变加热、水冷冷、外力力混合法法，在矫矫正薄板板焊件时时，可用用加热、水水冷、外外力作用用混合法法，用以以提高矫矫正效果果。火焰焰矫正的的效果与与焊件加加热后的的冷却速速度关系系不大，用用冷水和和压缩空空气急冷冷火焰加加热区，只只能提高高矫正速速度，无无助于变变形的矫

13、矫正，反反而由于于冷却速速度增大大了，会会使被加加热、冷冷却的金金属变脆脆，有可可能产生生裂纹。所所以，选选用加热热、水冷冷、外力力混合矫矫正变形形法是要要慎重，通通常只用用于薄板板变形的的矫。关于焊缝的的收缩量量焊接以后的的结构除除形状发发生变化化外，一一般在长长度上发发生缩短短。在实实际生产产中有时时要求补补尝焊后后尺寸的的缩短，为为此在下下料时就就需预先先留出收收缩余量量。下面面提供一一些焊接接构件在在自由状状态下，手手工电弧弧焊所积积累的各各种焊缝缝收缩量量的关系系和一些些近似数数值，供供概略估估计焊后后变形量量时参考考。 线膨胀系数数大的材材料，焊焊后焊缝缝收缩量量也大。不不锈钢和和

14、铝的线线膨胀系系数比低低碳钢大大，所以以焊接变变形也比比低碳钢钢大。焊缝的纵向向收缩随随着焊缝缝长度的的增加而而增加，一一般是每每米焊缝缝长度收收缩多少少毫米来来计量。焊焊缝的横横向收缩缩则随着着焊缝的的宽度的的增加而而增加，一一般是以以每一条条焊缝横横向收缩缩多少毫毫米来计计量。同同是一条条焊缝横横向收缩缩量相当当于2-4米长长焊缝的的纵向收收缩量，所所以当焊焊缝不长长的情况况下，焊焊缝的横横向收缩缩是主要要的。对接焊缝连续角焊缝缝间接角焊缝缝0.150.330.200.400.11焊缝纵向收收缩近似似值：单单位：毫毫米/米米角焊缝的横横向横向向收缩小小。断续焊缝比比连续焊焊缝的收收缩量小小

15、。多层焊时，第第一层引引起的收收缩量最最大，第第二层增增加收缩缩量大约约为第一一增收缩缩量得220%，第第三层大大约增加加5-110%，最最后几层层增加更更小。在夹具固定定条件下下焊接的的收缩量量比没有有夹具固固定下焊焊接的收收缩量小小，大约约减小44070%，但焊焊接后（指指夹具没没有松开开时）结结构内部部将引起起较大的的焊接应应力。焊脚等于平平板厚度度的丁字字接头进进行焊接接后，角角变形量量大约为为23度，开开70度度左右的的v型坡坡口的对对接接头头焊后产产生的角角变形大大约也在在2-33度之间间。焊缝横向收收缩近似似值 单位位：毫米米钢钢板厚度横向收缩量接头类型681012141618202223V型坡口对对接焊缝缝2.4