焊接应力与变形

焊接应力与变形一、

什么叫应力：物体在受到外力作用发生变形的同时，其内部会出现抵抗变形的力，这个力叫内力，而这个物体单位截面所受的内力叫应力。在焊接时，当没有外力的存在，由构件不均匀受热或不均匀冷却产生的内应力叫焊接应力。焊后残余在焊缝内部的应力叫焊接残余应力。当焊件的内应力突破其屈服点就会产生的变形叫焊接变形。二、

焊接应力和变形产生的原因：假设一根钢筋，在无拘束的情下均匀加热，因受热膨胀它会变长、变粗，然后让其自然冷却，它会变回原来的尺寸和大小，这时它不会产生应力与变形。如果把它二头进行钢性拘束固定，然后对其进行均匀加热，这时它因为热膨胀会要变长，但由于二头钢性固定阻挡而不能伸长，这时它可能会变弯，由于二头被刚性拘束固定，被自己的内应力压短或弯了，这时让它自然冷却，它会变短、变弯。在焊接过程中，由于焊件是不均匀加热，我们可以把焊件的加热分为二部份，一部份是焊缝和离焊缝很近的高温区，还有一部份是离焊缝较远的低温区，而高温区就是上面所说的钢筋，而低温区就是刚性拘束固定的点，当高温区受热时要膨胀、伸长，而低温区会阻碍其自由膨胀、伸长，这时就会产生一个内应力，这个力就是焊接内应力，当焊接内应力突破其屈服点就会产生焊接变形。三、

影响焊接应力与变形的因素：1、焊接工艺，采用不同的焊接工艺，它产生的应力与变形的情况也不同。2、焊缝的位置，3、装配和焊接的顺序4、焊缝尺寸和坡口的形式5、焊件的形状与尺寸6、焊接参数和施焊的方法四、控制焊接应力与变形的措施：1、设计阶段：①、焊缝尽量不要集中，焊缝间保持足够的距离。②、尽可能减少焊缝的数量和尺寸。③、选用填充金属少的坡口形式。④、尽量不把焊缝布置在工作应力最大的区域。⑤、在残余应力集中在拉应力区域时，应避免几何不连续性，以免内应力进一步增大。2、焊接阶段：①采用合理的装配和焊接顺序。②焊前预热，焊后缓冷。③焊接时采用小线能量，多层多道焊，焊件刚性大时采用冷焊法。五、消除应力与变形的方法：①整体或局部高温回火。②焰校正法。③机械拉伸法。④锤击法。⑤振动法。钢板对接仰焊单面焊双面成形技术：焊前准备：1、试件材料：16Mn2、试件尺寸：300mm×200mm×12mm×23、焊接材料：E5015，Φ2.5mm、Φ3.2mm4、焊接电源：直流反接5、试件装备间隙为始端为3mm终端为4mm。反变形为3—4度，错边量为1mm以内。点焊在点在两端，长度10—15mm，打磨成斜口。（1）打底：1、引弧：使用Φ2.5mm焊条，从点焊处前端引弧，焊条与试板后倾角为75—80度，与焊缝两边夹角为90度，引燃电弧后迅速把电弧拉到定位焊的斜口边缘，在那要稍作停顿，预热接头，将焊条往坡口根部顶一下，在定位焊上方坡口钝边处，两边各形成一个0.5—1mm熔孔，电弧2/3在坡口上面，在安静的环境可以听到“哗哗”地声音。铁水要与熔渣分离要清楚，如有偏弧或铁水与熔渣分离不清楚时，要适当调大电流。2、焊接：运条方式采用月牙形或锯齿形运条，两边稍作停顿，使其填充金属和母材充分熔合，尽量减小焊缝与母材交界处的死角，运条过程焊条要紧紧托住铁水，防止内凹的产生。3、接头：分为热接头和冷接头两种。热接头：当焊条焊完收弧准备收弧前，先在坡口二个钝边处做一个大的击穿动作，形成一个比焊接时稍大的熔孔，然后焊条向后拉，让焊缝前端形成一个斜口，换焊条要快，要在熔还在红热状态引燃电弧，在熔池下方10—15mm处引弧，并做横向摆动到收弧处，此时将焊条与试板的倾角增加到95—105度以上，然后将焊条沿着预先留好的熔孔向坡口根部用力顶一下，稍作停顿，再恢复正常焊接。冷接头：在上根焊条焊完可真接收弧，收弧后将接头用砂轮仙或錾子磨或打出一个10—15mm的斜口，在斜口处引弧并预热，当焊到斜口端部时，用焊条稍微压一下，形成一个熔孔后继续焊接，焊条与试板后倾角为75—80度。填充焊与盖面：1、填充焊：使用Φ3.2mm的焊条，在填充前最好是把打底焊焊缝二边的死角和夹渣修磨出金属光泽，不要有黑线，不修磨的话第一层时电流要大，和平焊稍大或差不多，在试件后端往前10—15mm处磨擦引弧，引燃电弧后迅速拉至后端处。然后采用采用月牙形或锯齿形运条，从后往前短弧操作，焊条与焊件的后倾角为70—80度，弧长不可以过长，太长则容易产生气孔，打底焊如没修磨要注意观察两边死角的夹渣是否冲出熔合充分，没有要加大电流，焊完第一层后要适当调小电流，运条遵循两边慢中间快的原则，有利于两边熔合和排渣，防止两边产生焊接死角而夹渣，填充层高度应在距表面1—1.5mm处，并成凹形，不得熔化坡口边的棱边线，以利盖面时保持平直。2、盖面焊：盖面的引弧、焊条倾角和运条方式和填充是相同，电流要比填充要小，焊条左右摆动时，在坡口边缘停顿时，熔化坡口边棱角1—2mm，要填满，不能有咬边，前进速度要均匀，在焊接过程要一定要采用短弧操作，仰焊很容易拉长弧，过长则容易产生气孔，3、熔池的观察：当焊条从左边向右边运条时，左边的熔池要有2-3mm的凝固，凝固多了要适当调大电流，没有则要调小电流，熔池表面要是平静的，如果出现沸腾的情况时，要停下来，可能是风大或焊条受潮了，焊缝可能己经产生气孔，要打磨清理干净方可以继续焊接。药渣与铁水要没有混合的情况，如果熔渣与铁水混合了，说明电流太小，要适当调大电流。熔池边缘的形状是一个较平真稍带圆弧的线，如发现边缘变为椭圆或“鼓肚”时，表示温度过高，要立即灭弧，降低温度，适当调小电流，避免焊瘤的产生。焊接电流参考小诀窍：焊条直径的平方Χ10左右，这个方法不是很准，但方便记忆，可供刚学焊接者使用作为参考，生产过程电流的关键还是焊接工艺流程卡和焊工的经验积累，多观察，多记录，才可以焊出更漂亮、更好质量的焊缝《让人吐血的谜语》

1、前面有一片草地。（打一植物）答案：梅花（没花）2、前面又有一片草地。（打一植物）答案：野梅花（也没花）3、来了一群羊。（打一水果）答案：草莓（草没）4、来了一群狼。（打一水果）答案：杨梅（羊没）5、土豆要去和包子决斗，可是前面有一条河，他过不去。（打一植物）答案：荷兰豆（河拦豆）6、决斗开始了，土豆捅了包子致命的一刀（打一食品）答案：豆沙包（豆杀包）7、老鼠对野马说：“我昨天和猫约会呢！”（打一食品）答案：署片（鼠骗）8、野马不信，把老鼠拎了起来。（打一蔬菜）答案：马铃薯（马拎鼠）9、猪说：“加油啊！”（打一食品）答案：朱古力（猪鼓励）10、一只羊在吃草，一