減少收縮螺柱焊接變形的途徑有哪幾個方面
防止和減少螺柱焊接變形的方法必須考慮焊接工藝設(shè)計并克服焊接過程中加熱和冷卻循環(huán)的變化。收縮無法消除,但可以控制。有幾種方法可以減少收縮變形。
1、不要過度焊接
焊點填充的金屬越多,變形力就越大。正確尺寸的焊縫不僅可以獲得更小的焊接變形,而且可以節(jié)省焊接材料和時間。填充焊縫的焊縫金屬量應(yīng)最少,焊縫應(yīng)平整或略凸。過多的焊縫金屬不會增加強度,反而會增加收縮力,增加焊接變形。
2、間歇焊接
另一種減少焊縫填充量的方法是使用更多的間歇焊接。如焊接補強板,斷續(xù)焊接可減少75%的焊縫填充量,同時仍保持所需強度。
3、減少焊道
用粗焊絲少焊道比用細(xì)焊絲多焊道變形小。對于多道次,每道次引起的收縮累積會增加焊縫的總收縮率。從圖中可以看出,焊道少、焊條粗的焊接工藝比焊道多、細(xì)焊條的焊接工藝效果更好。
注意:粗焊絲,少焊道焊還是細(xì)焊絲,多焊道焊工藝視材質(zhì)而定,一般低碳鋼,16Mn等材質(zhì)適合粗焊絲,少焊道焊,不銹鋼、高碳鋼等材料適用于細(xì)絲、多道焊。
4、防變形技術(shù)
焊接前將零件預(yù)彎或傾斜與焊接變形方向相反(仰焊或立焊)。預(yù)設(shè)的抗變形量需要通過實驗確定。預(yù)彎曲、預(yù)定位或預(yù)拱焊接零件是一種通過利用相反的機械力來抵消焊接應(yīng)力的簡單方法。當(dāng)工件預(yù)先設(shè)定好時,會發(fā)生與工件和焊縫的收縮應(yīng)力相反的變形。焊前預(yù)置變形與焊后變形相互抵消,使焊接工件成為理想平面。
5、焊接順序
根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)形式確定合理的裝配順序,使工件結(jié)構(gòu)在同一位置收縮。在工件的中心和軸處做雙面坡口,采用多層焊接,確定雙面焊接的順序。角焊縫采用間歇焊,第1道次的收縮量與第2道次的收縮量相平衡。工裝夾具可將工件固定在所需位置,增加剛性,減少焊接變形。這種方法廣泛用于小型工件或小型部件的焊接。由于焊接應(yīng)力增大,只適用于塑性較好的低碳鋼結(jié)構(gòu)。
6、焊后收縮力的消除
敲擊是一種抵消焊縫收縮力的方法,如冷卻焊縫。敲擊會延長焊縫,使其變薄,從而減輕應(yīng)力(彈性變形)。但是,使用這種方法時,必須注意不要敲打焊縫的根部,敲打時可能會出現(xiàn)裂紋。一般來說,攻絲也不能用于蓋焊縫。
7、縮短焊接時間
螺柱焊接過程中會產(chǎn)生熱量和冷卻,熱量的傳遞需要時間。因此,時間因素也會影響變形。一般來說,希望在大型工件熱膨脹之前盡快完成焊接。焊接工藝,如電極類型和尺寸、焊接電流、焊接速度等,都會影響焊接工件的收縮和變形程度。機械化焊接設(shè)備的使用減少了焊接時間和熱致變形。