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計并克服焊接過程中加熱和冷卻循環的變化。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,而且可以節省焊接材料和時間。填充焊縫的焊縫金屬量應最少,焊縫應平整或略凸。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、細焊條的焊接工藝效果更好。
注意:粗焊絲,少焊道焊還是細焊絲,多焊道焊工藝視材質而定,一般低碳鋼,16Mn等材質適合粗焊絲,少焊道焊,不銹鋼、高碳鋼等材料適用于細絲、多道焊。
4、防變形技術
焊接前將零件預彎或傾斜與焊接變形方向相反(仰焊或立焊)。預設的抗變形量需要通過實驗確定。預彎曲、預定位或預拱焊接零件是一種通過利用相反的機械力來抵消焊接應力的簡單方法。當工件預先設定好時,會發生與工件和焊縫的收縮應力相反的變形。焊前預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
根據工件的結構形式確定合理的裝配順序,使工件結構在同一位置收縮。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。由于焊接應力增大,只適用于塑性較好的低碳鋼結構。
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。機械化焊接設備的使用減少了焊接時間和熱致變形。