鋼結(jié)構(gòu)焊接殘余應(yīng)力及焊接變形控制技術(shù)寧莉花

鋼結(jié)構(gòu)焊接殘余應(yīng)力及焊接變形控制技術(shù)寧莉花摘要:隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，目工程也備受人們的重視。 進(jìn)行工程裝備制造的過程中，焊接作為加工制造工藝中最重要的一個環(huán)節(jié)，焊接在實(shí)際的應(yīng)用中起著重要...。 進(jìn)行工程裝備制造的過程中，焊接作為加工制造工藝中最重要的一個環(huán)節(jié)，焊接在實(shí)際的應(yīng)用中起著重要的作用，被廣泛地應(yīng)用，同時(shí)它還有很多優(yōu)勢，但進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接的過程中容易出現(xiàn)變相的問題。 為盡可能的保障鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的制造質(zhì)量，就需要針對鋼結(jié)構(gòu)制造過程中的焊接變形問題進(jìn)行嚴(yán)格且有效的控制。 關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);焊接;殘余應(yīng)力;焊接變形引言為了探究控制鋼結(jié)構(gòu)焊接過程變形策略，通過鋼板對接方法研究了焊接殘余應(yīng)力及焊接變形以兩塊同料、同尺寸鋼板對接解析焊接工藝過程，設(shè)定常態(tài)焊接工藝參數(shù)，在焊接鋼板上進(jìn)行焊接橫向及縱向殘余應(yīng)力計(jì)算，并在焊接過程構(gòu)建溫度場，建立有限元模型，繪制其溫度曲線圖，探究殘余應(yīng)力變化趨勢及分布情況結(jié)果表明，對接焊接鋼結(jié)構(gòu)焊縫附近部分殘余應(yīng)力較大，結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力在初始加熱時(shí)期會呈現(xiàn)較快下降趨勢，后逐漸趨于平緩，鋼板對接焊接變形主要原因是縱向殘余應(yīng)力過大，可通過平行加熱處理降低縱向殘余應(yīng)力的影響1對接形式焊接殘余應(yīng)力測定1.1試驗(yàn)材料及焊接工藝參數(shù)鋼板對接是鋼結(jié)構(gòu)最常見模式，通過兩塊鋼板模擬鋼結(jié)構(gòu)對接形式，設(shè)定試驗(yàn)使用鋼板尺寸均為500mm200mm8mm，材料為常用Q345B鋼。 焊接前需對鋼板進(jìn)行前處理，經(jīng)由剪板機(jī)對其進(jìn)行粗加工后再細(xì)加工，確保焊接面穩(wěn)定對位后先對焊縫兩側(cè)進(jìn)行點(diǎn)焊固定位置。 1.2測試點(diǎn)分布及數(shù)據(jù)提取根據(jù)SL499-2010標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行殘余應(yīng)力測試，鋼板1和鋼板2在材質(zhì)和尺寸上均相同，僅需研究其一取鋼板2為研究對象，在離焊縫25mm處引進(jìn)一條與焊縫平行的邊，將其平分為11等分，取其10個等分點(diǎn)作為測試點(diǎn)，并將其分別標(biāo)記為序號110在第6個等分點(diǎn)引一條垂直于焊縫的直至邊緣的線段，將該線段等分為5份，取其4個等分點(diǎn)作為測試點(diǎn)，并將其分別標(biāo)記為序號1114，在測試時(shí)分別取水平方向、豎直方向、45方向作為測試方向，將所有測試點(diǎn)在不同方向測得的數(shù)據(jù)記錄下來。 2鋼結(jié)構(gòu)焊接變形控制技術(shù)2.1焊接電流及電弧電壓控制在鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的焊接工作中，要有焊接工藝的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行焊接工作，下面是熱輸入公式的計(jì)算方式:熱輸入0.06電弧電壓焊接電流&pide;焊接速度。 另外，如果電弧電壓，焊接電流超過一定的數(shù)據(jù)，熱輸入就會隨之變大，就會造成焊接的收縮量加劇。 下圖是某項(xiàng)目部分關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)焊接使用的電弧電壓和焊接電流范圍表。 為此，從上面的環(huán)節(jié)工藝得出，進(jìn)行焊接的過程中，電弧電壓和焊接電流要保持在一定的范圍內(nèi)，如果高就會出現(xiàn)焊接變形，若過低焊絲和母材無法得到融合，為此，進(jìn)行焊接的過程中，需要焊接和QC人員首先要按照焊接的工藝嚴(yán)格進(jìn)行焊接流程。 2.2裂縫焊接控制缺陷類型為焊縫焊瘤、凸起或余高過大，將過量的焊縫金屬清除，常用方法為砂輪或碳弧氣刨;缺陷類型為焊縫凹陷、弧坑、咬邊或焊縫尺寸不足等，對缺陷進(jìn)行補(bǔ)焊;缺陷類型為焊縫未熔合、焊縫氣孔或夾渣等，先將缺陷清除，而后進(jìn)行補(bǔ)焊;常采用磁粉、滲透或其他無損檢測方法確定焊縫或母材上裂紋的范圍及深度，然后選取一段完好的焊縫或母材，用砂輪打磨或碳弧氣刨的方法對其兩端各50mm范圍內(nèi)進(jìn)行清理，完全清除后，方可進(jìn)行重新補(bǔ)焊。 若裂紋存在于焊接接頭上，且拘束度較大，應(yīng)先在裂紋兩端鉆止裂孔，然后采用碳弧氣創(chuàng)裂紋清除，待以上2個步驟完成后再進(jìn)行裂紋的返修。 返修時(shí)應(yīng)先調(diào)查分析裂紋產(chǎn)生的原因，并根據(jù)分析結(jié)果制定返修工藝方案，并監(jiān)督方案的執(zhí)行;相同條件下，焊縫缺陷返修時(shí)，預(yù)熱溫度應(yīng)比正常焊接高(3050)，采用低氫材料及相應(yīng)的焊接方法;焊縫缺陷的返修應(yīng)不間斷焊接直至完成，若必須中斷焊接，應(yīng)對未完成部分采取有效的后熱和保溫措施;不應(yīng)對同一部位的焊縫缺陷進(jìn)行2次以上的返修。 返修超過2次，需采取必要的保障措施，包括返修前重新進(jìn)行焊接工藝評定，合格后方可進(jìn)行焊接。 返修完成后增加對該區(qū)域的磁粉或著色檢查。 2.3殘余應(yīng)力調(diào)控工藝窗口殘余應(yīng)力是造成鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的一項(xiàng)因素，降低殘余應(yīng)力可有效降低結(jié)構(gòu)焊接變形情況鋼結(jié)構(gòu)焊接后由于溫度場集中于焊縫部位，導(dǎo)致冷卻后殘余應(yīng)力集中于焊縫處焊接過程初始焊接溫度、焊點(diǎn)到焊件距離、最大溫度、有效加熱半徑和試件厚度等均是影響鋼結(jié)構(gòu)焊接的條件為了探究鋼結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力的控制效果，研究設(shè)定其殘余應(yīng)力調(diào)控工藝窗口。 2.4熱調(diào)直因?yàn)闃?gòu)件在焊接中會出現(xiàn)變形就要采取熱調(diào)直。 針對手工熱調(diào)直，就需要在加熱前，在加熱的區(qū)域用筆進(jìn)行標(biāo)識做上記號，不要再焊道外采取加熱的處理。 另外，焊趾到火焰頂端的位置mm是不能進(jìn)行加熱。 在熱調(diào)直的過程中，不能進(jìn)行水或者水霧采取冷卻的處理。

8毫米鋼板焊接可以承受多大力?

8毫米鋼板焊接可以承受多大力?鋼板可以承受1000斤，就看你用的鋼板有多大的面積，有面積更大的話，承受能力越小，面積越小，承受力越大 鋼板可以承受1000斤，就看你用的鋼板有多大的面積，有面積更大的話，承受能力越小，面積越小，承受力越大

鋼板應(yīng)力釋放方法-百度愛采購

立即提交鋼板應(yīng)力釋放方法 一、自然釋放法 在鋼板生產(chǎn)過程中，常常會收到高溫、高壓或強(qiáng)力下的影響，這些影響會導(dǎo)致鋼板產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，如果這些應(yīng)力沒有得到及時(shí)的釋放，那么鋼板的性能和使用壽命都會受到影響。 自然釋放法是指將鋼板自然放置在室溫環(huán)境下，讓鋼板自然緩慢降溫，直至內(nèi)部應(yīng)力完全釋放。 二、振動釋放法 振動釋放法是指將鋼板放置在振動臺上，通過振動臺的震動來釋放鋼板內(nèi)部的應(yīng)力。 振動臺的頻率和幅度通常會根據(jù)鋼板的大小和應(yīng)力情況進(jìn)行調(diào)整。 這種方法適用于小塊鋼板或板材。 三、加壓釋放法 加壓釋放法是指通過加壓來釋放鋼板內(nèi)部的應(yīng)力。 這種方法適用于大塊鋼板或板材。 具體方法是在鋼板兩端加壓，使鋼板產(chǎn)生彎曲，從而釋放內(nèi)部的應(yīng)力。 這種方法需要在專業(yè)的加壓設(shè)備和條件下進(jìn)行。 四、熱處理釋放法 熱處理釋放法是指通過控制鋼板的溫度和冷卻速度來達(dá)到釋放內(nèi)部應(yīng)力的目的。 具體方法是將鋼板放入爐子中進(jìn)行加熱，然后再進(jìn)行快速冷卻。 這種方法適用于中小型鋼板或板材，對于大塊鋼板不適用。 總之，鋼板在生產(chǎn)、運(yùn)輸或安裝過程中，常常會產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，這些應(yīng)力需要得到有效的釋放，以使鋼板的性能和使用壽命得到保障。 以上介紹的幾種鋼板應(yīng)力釋放方法，可以幫助讀者更好地了解和掌握鋼板的應(yīng)力釋放技術(shù)。 以上內(nèi)容來自第三方，內(nèi)容真實(shí)性、準(zhǔn)確性、合法性由來源第三方負(fù)責(zé)，僅供您參考。 未經(jīng)權(quán)利方授權(quán)許可禁止任何第三方轉(zhuǎn)載、引用，權(quán)利方保留追究權(quán)利。

焊接殘余應(yīng)力的控制和消除

說起焊接，最直觀的印象就是焊渣四濺的火熱場面。 如果給它一個相對嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x，焊接是指通過采用物理或化學(xué)的方法，使分離的材料產(chǎn)生原子或分子結(jié)合，形成具有一定性能要求的整體的一種加工工藝。 [1]殘余應(yīng)力是在…。 焊接殘余應(yīng)力的控制和消除 是在無外力作用時(shí)，以平衡狀態(tài)存在于物體內(nèi)部的應(yīng)力。 各種機(jī)械工藝如鑄造、切削、焊接、熱處理、裝配等都會使工件內(nèi)出現(xiàn)不同程度的殘余應(yīng)力。 [2]殘余應(yīng)力產(chǎn)生的根本原因是物體內(nèi)部產(chǎn)生了不均勻的彈塑性形變。 [3]。 殘余應(yīng)力將上述兩個關(guān)鍵詞疊加，就是本文的關(guān)注對象焊接殘余應(yīng)力。 由于焊接時(shí)局部不均勻熱輸入，導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)部溫度場、應(yīng)力場以及顯微組織狀態(tài)發(fā)生快速變化，容易產(chǎn)生不均勻彈塑性形變，因此采用焊接工藝加工的工件較其他加工方式而言受到殘余應(yīng)力作用的影響較為突出。 焊接殘余應(yīng)力是焊件產(chǎn)生變形、開裂等工藝缺陷的主要原因，焊接變形在制造過程中危及形狀與尺寸公差、接頭安裝偏差和增加坡口間隙，使制造過程更加困難;焊接殘余應(yīng)力可使焊縫特別是定位焊縫部分或完全斷開;機(jī)械加工過程中釋放的殘余應(yīng)力也會導(dǎo)致工件產(chǎn)生不允許的變形。 同時(shí)，焊接殘余力可能引起結(jié)構(gòu)的脆性斷裂，拉伸殘余應(yīng)力會降低疲勞強(qiáng)度和腐蝕抗力，壓縮殘余應(yīng)力會減小穩(wěn)定性極限。 [2。

焊接規(guī)范培訓(xùn)課件焊接應(yīng)力的分析和控制.pptx

焊接規(guī)范培訓(xùn)課件焊接應(yīng)力的分析和控制匯報(bào)人:XX2024-01-03CATALOGUE目錄焊接應(yīng)力基本概念與分類焊接應(yīng)力分析方法焊接應(yīng)力控制措施實(shí)例分析:典型結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力控制評估與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)總結(jié)與展望焊接應(yīng)力基本概念與分類01焊接過程中，由于局部加熱和冷卻導(dǎo)致材料內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。 焊接應(yīng)力定義焊接時(shí)，焊縫及其附近區(qū)域經(jīng)歷快速加熱和冷卻過程，導(dǎo)致局部材料熱脹冷縮，進(jìn)而產(chǎn)生應(yīng)力。 產(chǎn)生原因定義及產(chǎn)生原因沿焊縫長度方向分布的應(yīng)力，主要由焊縫收縮引起。 縱向應(yīng)力橫向應(yīng)力厚度方向應(yīng)力垂直于焊縫長度方向分布的應(yīng)力，主要由焊縫寬度變化引起。 沿板厚方向分布的應(yīng)力，主要由焊縫厚度變化引起。 030201焊接應(yīng)力類型焊接工藝參數(shù)(如焊接電流、電壓、速度等)、材料性質(zhì)(如熱膨脹系數(shù)、彈性模量等)、結(jié)構(gòu)剛度等。 影響因素與危害危害影響因素焊接應(yīng)力分析方法02通過建立焊接結(jié)構(gòu)的有限元模型，模擬焊接過程中的熱傳導(dǎo)和力學(xué)行為，計(jì)算焊接應(yīng)力和變形。 有限元法將焊接結(jié)構(gòu)劃分為差分網(wǎng)格，利用差分方程近似求解焊接過程中的熱傳導(dǎo)和力學(xué)問題。 有限差分法將焊接結(jié)構(gòu)的邊界離散化，通過邊界積分方程求解焊接應(yīng)力和變形。 邊界元法數(shù)值模擬技術(shù)X射線衍射法利用X射線衍射原理測量焊接試件表面的晶格畸變，從而計(jì)算焊接殘余應(yīng)力。 盲孔法在焊接試件上鉆小孔，通過測量孔周應(yīng)變推算焊接殘余應(yīng)力。 中子衍射法利用中子衍射技術(shù)測量焊接試件內(nèi)部的晶格畸變和殘余應(yīng)力。 實(shí)驗(yàn)測定方法基于熱彈塑性力學(xué)理論，建立焊接過程的熱-力耦合模型，計(jì)算焊接應(yīng)力和變形。 熱彈塑性理論通過分析焊接過程中的固有應(yīng)變，預(yù)測焊接結(jié)構(gòu)的變形和殘余應(yīng)力。 固有應(yīng)變法將焊接過程中的熱載荷和機(jī)械載荷等效為靜載荷，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算焊接應(yīng)力和變形。 等效載荷法理論計(jì)算方法焊接應(yīng)力控制措施03設(shè)計(jì)優(yōu)化策略結(jié)構(gòu)優(yōu)化通過改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少焊縫數(shù)量、降低焊縫集中度和減小焊縫截面尺寸，從而降低焊接應(yīng)力。 焊接接頭設(shè)計(jì)選擇合適的接頭形式，如采用對接接頭、T形接頭等，以減小應(yīng)力集中和變形。 預(yù)留變形余量在設(shè)計(jì)中預(yù)留一定的變形余量，以抵消焊接過程中產(chǎn)生的變形，降低殘余應(yīng)力。 合理安排焊接順序，使焊縫收縮能較均勻地傳遞到整個結(jié)構(gòu)，減小局部變形和應(yīng)力集中。 焊接順序優(yōu)化通過預(yù)熱降低焊件溫差，減小熱應(yīng)力;通過后熱消除氫致裂紋傾向，降低焊接殘余應(yīng)力。 預(yù)熱和后熱選擇合適的焊接電流、電壓、速度等參數(shù)，保證焊縫質(zhì)量的同時(shí)降低焊接應(yīng)力。 焊接參數(shù)控制工藝改進(jìn)措施材料預(yù)處理對焊件進(jìn)行預(yù)熱、除銹、去油污等處理，提高焊接質(zhì)量和減小應(yīng)力。 熱處理通過退火、正火等熱處理手段，消除或降低焊接殘余應(yīng)力，改善焊件組織和性能。 材料選擇選用低氫型焊條和堿性焊劑等，減少焊縫中氫的含量，從而降低冷裂紋傾向和焊接殘余應(yīng)力。 材料選擇與處理實(shí)例分析:典型結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力控制0403工程實(shí)例通過具體橋梁工程實(shí)例，分析焊接應(yīng)力的產(chǎn)生、分布及控制效果。 01焊接殘余應(yīng)力的影響闡述焊接殘余應(yīng)力對橋梁結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、穩(wěn)定性及剛度等方面的影響。 02控制措施介紹針對橋梁結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力的控制措施，如合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、選擇適當(dāng)?shù)暮附庸に噮?shù)、采用預(yù)熱和后熱處理等。 橋梁結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力控制焊接殘余應(yīng)力的危害闡述焊接殘余應(yīng)力對壓力容器安全性、疲勞壽命及密封性等方面的影響。 控制方法介紹壓力容器結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力的控制方法，如優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合理安排焊接順序、采用適當(dāng)?shù)暮附庸に噮?shù)等。 工程案例通過具體壓力容器工程案例，探討焊接應(yīng)力的有效控制措施及其在工程實(shí)踐中的應(yīng)用。 壓力容器結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力控制控制策略介紹船舶結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力的控制策略，如優(yōu)化船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選用合理的焊接材料和工藝、實(shí)施有效的焊后處理等。 工程實(shí)例通過具體船舶工程實(shí)例，探討焊接應(yīng)力控制的實(shí)際應(yīng)用效果及其對船舶性能的影響。 焊接殘余應(yīng)力的影響分析焊接殘余應(yīng)力對船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性及耐久性等方面的影響。 船舶結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力控制評估與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)05123通過專業(yè)的應(yīng)力測量設(shè)備，對焊接過程中的應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄，為后續(xù)分析提供數(shù)據(jù)支持。 應(yīng)力測量法利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對焊接過程進(jìn)行數(shù)值模擬，預(yù)測焊接應(yīng)力的分布和大小，為優(yōu)化焊接工藝提供理論依據(jù)。 數(shù)值模擬法通過對焊接試件進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，如拉伸、彎曲等，觀察試件的破壞形態(tài)和測量相關(guān)參數(shù)，評估焊接應(yīng)力的影響。 破壞性試驗(yàn)法評估方法介紹參照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》等，制定焊接應(yīng)力的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 國家標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合行業(yè)內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況，制定更為具體和細(xì)致的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)企業(yè)自身的生產(chǎn)條件、產(chǎn)品質(zhì)量要求等因素，制定個性化的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)制定依據(jù)實(shí)際操作流程對待焊工件進(jìn)行清潔、預(yù)熱等處理，以降低焊接過程中的應(yīng)力。 選擇合適的焊接工藝參數(shù)，如電流、電壓、焊接速度等，以減小焊接應(yīng)力。

焊接應(yīng)力與焊接變形

內(nèi)容提示:焊接應(yīng)力與焊接變形?第一節(jié)焊接應(yīng)力與變形的產(chǎn)生?一、焊接應(yīng)力與變形的基本知識?1、彈性變形和塑性變形?變形:物體在外力或溫度等因素的作用下，其形狀和尺寸發(fā)生變化，這種變化稱為物體的變形。?彈性變形:當(dāng)使物體產(chǎn)生變形的外力或其他因素去除后變形也隨之消失，物體可恢復(fù)原狀，這樣的變形稱為彈性變形。?塑性變形:當(dāng)外力或其他因素去除后變形仍然存在，物體不能恢復(fù)原狀，這樣的變形稱為塑性變形?2、應(yīng)力?物體受外力作用后所導(dǎo)致物體內(nèi)部之間的相互作用力稱為內(nèi)力。?另外，在物理、化學(xué)或物理化學(xué)變化過程中，如溫度、金相組織或化學(xué)成分等變化時(shí)，在物...

焊接應(yīng)力消除

它的條件是激振頻率接近工件的固有頻率，這時(shí)振動特性中的振幅-頻率曲線出現(xiàn)一個峰值，振幅的陡然增大對振動時(shí)效產(chǎn)生附加動應(yīng)力有利。 零件內(nèi)部的殘余應(yīng)力是使其尺寸精度不穩(wěn)定的主要因素。 影響尺寸穩(wěn)定性的不僅是殘余應(yīng)力數(shù)值的大小，應(yīng)力分布的均勻性也有著重大的影響。 振動時(shí)效常被認(rèn)為是消除工件殘余應(yīng)力的一種有效方法，但一系列試驗(yàn)研究證明，振動時(shí)效對均化殘余應(yīng)力也有更明顯的作用。 這是由于振動過程中，工件受周期性附加動應(yīng)力的作用，在應(yīng)力集中處發(fā)生局部的塑性變形，繼而又在整體上發(fā)生較大的塑性變形。 峰值應(yīng)力處產(chǎn)生的塑性變形較大，而其它部位則相對較小。 焊接構(gòu)件的振動時(shí)效技術(shù)是對已焊接成型的構(gòu)件進(jìn)行振動處理，用以降低和均化由于焊接造成的殘余應(yīng)力。 而振動焊接是將被焊部件進(jìn)行振動，且邊振動邊焊接，直到焊完為止。 這種振動是在一定頻率范圍內(nèi)的輕微振動，其作用如下:，當(dāng)焊縫金屬在熔溶狀態(tài)時(shí)，振動可以使組織發(fā)生變化，晶粒得以細(xì)化。 焊縫晶粒細(xì)化必將使材料力學(xué)性能得到提高;其次在有溫度作用下，焊縫處材料屈服極限很低，因此振動很容易使熱應(yīng)力場得到緩解，極易發(fā)生熱塑性變形，而釋放受約束應(yīng)變，使應(yīng)力場梯度減少，故使后的焊接殘余應(yīng)力得到降低或均化;三由于振動，在結(jié)晶過程中使氣泡雜質(zhì)等容易上浮，氫氣易排除，焊縫材料與母材過渡連接均勻、平緩，降低應(yīng)力集中，提高焊接質(zhì)量。 因此振動焊接可以有效地防止焊接裂紋和變形，提高構(gòu)件的疲勞壽命，增強(qiáng)機(jī)械性能。 但振動焊接技術(shù)的作用明顯優(yōu)于振動時(shí)效技術(shù)。 振動時(shí)效技術(shù)是在構(gòu)件焊好后使用的處理技術(shù)，只能對焊接殘余應(yīng)力起到降低和均化作用，而振動焊接技術(shù)從焊接開始就起到細(xì)化晶粒的作用，接著在熱狀態(tài)下通過熱塑性變形來調(diào)整應(yīng)變而降低殘余應(yīng)力。 因此，可以說振動焊接從一開始就起到了防止焊接裂紋和減少變形的作用。 做為振動焊接，它并不要求構(gòu)件達(dá)到共振狀態(tài)，只要達(dá)到某一頻率范圍內(nèi)且具有一定的振幅就可以，因此振動焊接技術(shù)可以在任何構(gòu)件上應(yīng)用。 特別是在大型結(jié)構(gòu)件焊接修復(fù)時(shí)，振動焊接就完全可以實(shí)現(xiàn)，焊后不再使用熱時(shí)效處理。 這里說的"焊接技術(shù)"就是正常的焊接技術(shù)，而"焊接振動技術(shù)"就是在焊接過程中根據(jù)不同構(gòu)件施加一種不同參數(shù)的機(jī)械振動。 這一章就是研究關(guān)于"振動焊接"的作用和"振動焊接"的工藝參數(shù)選擇原理。 各種實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該項(xiàng)技術(shù)有如下的特點(diǎn): .焊接結(jié)晶過程中振動可使晶粒細(xì)化，因此使焊縫材料力學(xué)性能顯著提高，材料的屈服極限σS、強(qiáng)度極限σb均可提高10%~30%，這有助于防止焊接熱裂紋和冷裂紋的發(fā)生。 .降低焊接殘余應(yīng)力30%以上，這有助于于防止或減少焊接構(gòu)件使用中發(fā)生裂紋，延長使用壽命，穩(wěn)定構(gòu)件的尺寸精度。 .降低焊接變形30%以上，如果采用"予剛度法"和"予應(yīng)力法"則變形可降低60%以上，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 .由于晶粒細(xì)化和殘余應(yīng)力的降低，提高了焊縫斷裂韌性20%以上，的提高了焊縫材料抗開裂的能力。 .提高疲勞極限15%以上，提高焊縫疲勞壽命70%以上。 這是各種效果的綜合值，提高使用壽命這也是各種附加工藝所追求的終目標(biāo)。 .減少砂眼、跳焊等，使焊接紋理細(xì)密，減少根部的應(yīng)力集中，顯著提高焊接質(zhì)量。 .可排除焊后的熱時(shí)效或振動時(shí)效處理。 .顯著的防止或減少焊接裂紋，這是振動焊接一項(xiàng)的特點(diǎn)。 根據(jù)上述優(yōu)點(diǎn)，我們不難看出振動焊接技術(shù)比起振動時(shí)效來說具有更廣闊的前途和更大的適用性。 對于壓力容器，如能采用振動焊接一定會獲得更好效果，必將大大增加設(shè)備的安全度。 某廠生產(chǎn)的SYI1920/2850型風(fēng)機(jī)葉輪是為發(fā)電廠引排粉塵設(shè)備配套的，以直沿用熱時(shí)效方式來消除焊接應(yīng)力，由于量大，交貨期短，熱時(shí)效變形較嚴(yán)重，故委托我公司進(jìn)行振動時(shí)效處理。

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焊接應(yīng)力的危害性?

焊接應(yīng)力的危害性 引起裂紋的產(chǎn)生二焊接應(yīng)為是形成客種掉接裂紋的原因之一在溫度、金屬組織狀態(tài)和焊接結(jié)構(gòu)拘束程度等各種因素的相互作用下，當(dāng)焊接應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)，就會形成熱裂紋，冷裂紋或再熱裂紋，其結(jié)果是造成了焊接結(jié)構(gòu)的潛在危險(xiǎn)。 已經(jīng)發(fā)生宏觀裂紋的焊接結(jié)構(gòu)必須報(bào)廢或返修。 (2)造成應(yīng)力腐蝕開裂。 應(yīng)力腐蝕開裂是在拉應(yīng)力和化學(xué)腐蝕共同作用下產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象，在碑材料和眾1h組合丁發(fā)生之應(yīng)elm蝕開裂所需的時(shí)間與應(yīng)力大小有關(guān)一般拉應(yīng)力越大，應(yīng)為腐蝕開裂的時(shí)向就越短.在腐蝕介質(zhì)中工作的焊接結(jié)構(gòu)，如果具有拉伸殘余應(yīng)力，就會造成應(yīng)力腐蝕開裂.(3)降低結(jié)構(gòu)的承載能力。 焊接結(jié)構(gòu)中的焊接殘余應(yīng)力與工作應(yīng)力疊加后，對結(jié)構(gòu)的剛度、穩(wěn)定性和疲勞強(qiáng)度構(gòu)成直接影響。 ，.當(dāng)焊接應(yīng)力超過材料的屈服點(diǎn)時(shí)，將會造成該區(qū)域的拉伸塑性變形。 因此，和剛度，實(shí)際上降低了結(jié)構(gòu)的承載能力和使用性能'降低了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性。 (4)使焊接結(jié)構(gòu)的焊后加工精度和尺寸穩(wěn)定性受到影響。 一部分材料切除時(shí)，此處的焊接殘余應(yīng)力也被釋放，機(jī)械加工把焊件衡狀態(tài)被破壞，焊件產(chǎn)生變形，這樣焊接內(nèi)應(yīng)力的原來平使加工精度受到影響。 對于組織穩(wěn)定的低碳鋼 和奧氏體鋼，焊接結(jié)構(gòu)在室溫下應(yīng)力較徽弱.焊件尺寸比較穩(wěn)定e'對于如2OCrMnSi焊接殘余內(nèi)應(yīng)力隨時(shí)間變化較小，3Cr13，12CrMo和鋁合金等焊后產(chǎn)生不穩(wěn)定組織的材料，由于不穩(wěn)定組織隨時(shí)間而轉(zhuǎn)變，因而內(nèi)應(yīng)力變化較大，焊件尺寸的穩(wěn)定性也比較差。

焊后熱處理

焊前預(yù)熱和焊后熱處理應(yīng)根據(jù)鋼的淬透性、焊件厚度、結(jié)構(gòu)剛度、焊接方法、焊接環(huán)境和使用條件等因素綜合確定。 焊前預(yù)熱和焊后熱處理應(yīng)在焊接工藝文件之中規(guī)定，并通過焊接工藝評定進(jìn)行驗(yàn)證。 焊前預(yù)熱應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的要求。 常用鋼種的最低預(yù)熱溫度符合下表。 當(dāng)焊件溫度低于0C時(shí)，所有鋼焊縫應(yīng)在起始焊接點(diǎn)100mm范圍之內(nèi)預(yù)熱至15C超過。 焊前預(yù)熱的加熱范圍應(yīng)以焊縫中心為基準(zhǔn)，每邊不小于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。 焊前需要預(yù)熱的焊件，層間溫度在規(guī)定的預(yù)熱溫度范圍之內(nèi)。 碳鋼和低合金鋼的最高預(yù)熱溫度和層間溫度不應(yīng)大于250，奧氏體不銹鋼的層間溫度不應(yīng)大于150。 對有抗應(yīng)力腐蝕要求的焊縫，應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理。 調(diào)質(zhì)鋼焊縫焊后熱處理溫度應(yīng)低于其回火溫度。 焊后熱處理方法應(yīng)符合下列要求:。 1.現(xiàn)場設(shè)備整體焊后熱處理應(yīng)采用爐內(nèi)整體加熱、爐內(nèi)分段加熱、爐外整體和分段加熱等方法。 。 現(xiàn)場設(shè)備分段裝配焊的環(huán)縫、管道焊縫及焊補(bǔ)的熱處理應(yīng)采用局部加熱法。 2.爐之內(nèi)分段加熱時(shí)，各加熱段重疊長度不應(yīng)小于1500mm。 爐外設(shè)備應(yīng)采取保溫措施，防止有害的溫度梯度。 3.當(dāng)采用局部加熱進(jìn)行熱處理時(shí)，加熱區(qū)應(yīng)包括焊縫、熱影響區(qū)和其它相鄰的母材。 焊縫每側(cè)加熱范圍不應(yīng)小于焊縫寬度的3倍，加熱區(qū)之外100mm范圍之內(nèi)應(yīng)保溫。 爐外整體熱處理和局部加熱熱處理的保溫材料及保溫層厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和熱處理工藝文件的規(guī)定。 保溫層應(yīng)緊貼焊件表面，接頭應(yīng)嚴(yán)密。 多層保溫時(shí)，每層的接縫應(yīng)錯開。 焊前預(yù)熱和焊后熱處理時(shí)，應(yīng)使焊件內(nèi)外壁溫度均勻。 管道的后加熱和焊后熱處理應(yīng)采用電加熱方法。 焊前預(yù)熱和焊后熱處理過程之中，應(yīng)進(jìn)行溫度測量和記錄，測溫點(diǎn)的位置和數(shù)量要合理，測溫儀應(yīng)經(jīng)檢。 熱處理溫度應(yīng)在整個熱處理過程之中連續(xù)自動記錄，并能在記錄圖之上分辨出每個測溫點(diǎn)的編號。 在熱處理過程之中，應(yīng)防止熱電偶與焊件接觸松動。 不能立即進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，焊后應(yīng)立即均勻加熱至200~350C，并保溫緩慢冷卻。 保溫時(shí)間應(yīng)根據(jù)后加熱溫度和焊縫金屬厚度確定，不應(yīng)少于30分鐘。 其加熱范圍不應(yīng)小于焊前預(yù)熱范圍。 1.當(dāng)加熱溫度升至400C時(shí)，加熱速率不應(yīng)超過(205*25/t)C/h(t為焊后熱處理焊件的厚度，下同)，且不應(yīng)超過205C/h。 2.恒溫期之內(nèi)最高溫度與最低溫度的溫差小于65。 3.恒溫之后的冷卻速度不應(yīng)超過(260*25/t)C/h，且不應(yīng)超過250C/小時(shí)，在400C下列也可使用自然冷卻。 奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼不適合焊后熱處理。 對耐晶間腐蝕性能要求較高的設(shè)備，當(dāng)基層需要熱處理時(shí)，宜在熱處理之后焊多層焊縫。 工業(yè)金屬管道和管道構(gòu)件的焊后熱處理應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的要求。 設(shè)計(jì)文件未作規(guī)定時(shí)，按表1執(zhí)行。 焊后熱處理的厚度應(yīng)為焊接接頭處較厚構(gòu)件的壁厚，并應(yīng)符合下列要求:。 1.支管連接時(shí)，熱處理厚度應(yīng)為主管或支管的厚度，不應(yīng)計(jì)入支管連接部位(包括整體加強(qiáng)或非整體加強(qiáng)部位)的厚度。 當(dāng)支管連接在任何截面之上的焊縫厚度大于表1所列厚度的2倍或焊接接頭處各構(gòu)件的厚度小于表1之中的最小厚度時(shí)，仍應(yīng)進(jìn)行熱處理。 支管接頭處焊縫厚度應(yīng)符合固定。 2.用于平焊法蘭、承插焊法蘭、公稱直徑小于或等于50毫米的管道連接用的角焊縫，螺紋連接用的密封焊縫，和管道支吊架與管道間的連接焊縫，當(dāng)一個截面的焊縫厚度大于表1所列厚度的兩倍，且焊接接頭處各部件的厚度小于表1規(guī)定的最小厚度時(shí)，仍應(yīng)進(jìn)行熱處理。 在下列情況之下可不進(jìn)行熱處理:。 1)對于碳鋼材料，當(dāng)角焊縫之后的厚度不大于16。 2)對于鉻鉬鋼材料，當(dāng)角焊縫厚度不大于13mm時(shí)，采用推薦的最低預(yù)熱溫度，母材規(guī)定的最小抗拉強(qiáng)度小于490MPa。 3)對于鐵素體材料，當(dāng)焊縫采用奧氏體或鎳基釬料時(shí)。 焊接全過程的熱處理有哪些 焊接過程中的熱處理主要包括以下三個方面:一，焊前預(yù)熱，焊后緩冷 預(yù)熱的作用為:預(yù)熱能降低焊后冷卻速度，而對于給定成分的鋼種，焊縫及熱影響區(qū)的組織和性能取決于冷卻速度的大小。 另外，預(yù)熱可以減小熱影響區(qū)的溫度差別，在較寬范圍內(nèi)得到比較均勻的溫度分布，有助于減小因溫度差別而造成的焊接應(yīng)力。 因此對于有硬傾向的鋼材經(jīng)常采用預(yù)熱措施。 對于鉻鎳奧氏體鋼，預(yù)熱使熱影響區(qū)在危險(xiǎn)溫度區(qū)的停留時(shí)間增加，從而增大腐蝕傾向。 因此，在焊接鉻鎳奧氏體不銹鋼時(shí)，不可進(jìn)行預(yù)熱。 預(yù)熱溫度的選擇應(yīng)根據(jù)焊件的成分、結(jié)構(gòu)剛度、焊接方法等因素綜合考慮，并通過焊接性試驗(yàn)來確定。 預(yù)熱一般是在坡口兩側(cè)約80mm范圍內(nèi)均勻加熱，加熱寬度應(yīng)大于5倍的板厚。 常采用火焰加熱、工頻感應(yīng)加熱和紅外線加熱等方法。 焊后將焊件保溫緩冷，可以減緩焊縫和熱影響區(qū)的冷卻速度，起到與預(yù)熱相似的作用。

焊接應(yīng)力消除-百度經(jīng)驗(yàn)

如何消除焊接應(yīng)力 整體熱處理，整體高溫回火是將整個焊接件均勻加熱到某一合適的溫度，然后在該溫度下保溫預(yù)定的時(shí)間，最后使其均勻冷卻到室溫的一種熱處理方法。 在消除焊接殘余應(yīng)力的熱處理中，影響熱處理效果的主要因素有回火溫度、保溫時(shí)間、加熱和冷卻速度、加熱方法和加熱范圍的大小。 對于同一種材料，回火溫度越高，時(shí)間越長，應(yīng)力也就消除得越徹底。 應(yīng)當(dāng)注意的是，有的焊接件不適宜高溫回火，高溫回火會損害其力學(xué)性能。 熱處理溫度根據(jù)材質(zhì)不同、供貨狀態(tài)不同來確定。 對于碳鋼和低合金鋼，熱處理溫度一般在580~680℃，熱處理時(shí)間按焊件的厚度確定，實(shí)踐證明，整體熱處理可以消除80%~90%的殘余應(yīng)力。 局部熱處理，局部區(qū)域進(jìn)行加熱，其消除應(yīng)力的效果不如整體熱處理。 本法多用于比較簡單的、拘束較小的焊接接頭，如長的幽簡容器、管道接頭、長構(gòu)件的對接頭等。 整體熱處理一般是將焊件整體放在加熱爐中加熱，加熱爐可以是電爐也可以是燃?xì)鉅t。 局部熱處理要保證足夠的加熱度，可采用工頻線險(xiǎn)加熱、外線加熱、火始加熱等方法。 溫差拉伸法也稱為低溫消除應(yīng)力法，即伴隨焊縫兩側(cè)的加熱隨后急冷。 這種方法一般川于焊比較規(guī)則、焊縫厚度不大于40m的焊件上。 在鍋爐和壓力容器制造中，經(jīng)常采用整體或局部熱處理的方法消除焊接應(yīng)力山]溫差拉伸法的工藝較復(fù)雜，使用有局限性，所以應(yīng)用較少。 錘擊碾壓法一般用于中厚板焊接應(yīng)力的調(diào)整。 具體方法是，用圓頭小錘敲擊多層焊道的中間層焊道，使其發(fā)生雙向塑性延展，以減小焊接應(yīng)力。 機(jī)械拉伸法對焊接構(gòu)件進(jìn)行加載，使焊接壓縮塑性變形區(qū)得到拉伸，可減少由焊接引起的局部壓縮塑性變形量，使內(nèi)應(yīng)力降低。