防止和減少螺旋鋼管焊接變形的方法需要考慮焊接工藝設(shè)計(jì),以克服焊接過程中熱循環(huán)和冷循環(huán)的變化。收縮不能消除,但可以控制。減少收縮變形的方法如下。
1.不要焊接太多
焊接點(diǎn)中填充的金屬越多,將產(chǎn)生的變形力越大。正確設(shè)置焊縫尺寸不僅可以減小焊接變形,還可以節(jié)省焊接材料和時(shí)間。填充焊縫中的焊接金屬量應(yīng)少,且焊縫應(yīng)平整或略凸。過多的焊接金屬不會(huì)增加強(qiáng)度,但會(huì)增加收縮力和焊接變形。
2.斷續(xù)焊縫
減少焊縫填充的另一種方法是使用不連續(xù)的焊縫,例如焊接加強(qiáng)板。間歇性焊接可以減少75%的焊縫填充量,并確保所需的強(qiáng)度。
3.減少焊縫
較粗的焊絲和多焊道的焊接,較粗的焊絲和較少的焊道焊接,其變形較小。焊道多時(shí),各焊道引起的累積收縮量增加了焊縫的總收縮量,焊道少,焊條厚的焊接工藝越多。焊道與細(xì)焊條的焊接效果越好。根據(jù)材料,注意粗焊絲,少焊絲或細(xì)焊絲以及多焊道焊接工藝。一般來說,低碳鋼,16Mn等材料適用于粗焊絲。焊縫焊接,而不銹鋼和高碳鋼則適用于細(xì)焊絲和多焊縫焊接。
4.防變形技術(shù)
焊接之前,將零件向與焊接變形相反的方向彎曲或傾斜(頂焊或立焊除外)。預(yù)設(shè)的抗變形量需要通過實(shí)驗(yàn)確定。預(yù)彎曲,預(yù)設(shè)定或預(yù)拱形焊接零件是一種反向的機(jī)械力抵消焊接應(yīng)力的簡(jiǎn)單方法。預(yù)設(shè)工件后,工件和焊縫的變形將與收縮應(yīng)力相反。焊接前的預(yù)設(shè)變形和焊接后的變形相互抵消,使焊接工件成為理想的平面。
平衡收縮力的另一種常用方法是將相同的焊接工件彼此相對(duì)放置并夾緊。此方法也可以用于預(yù)彎曲。夾緊之前,將楔形物放置在工件的正確位置。
特殊的重型焊接工件由于其自身的剛度或零件的相互位置而可以產(chǎn)生所需的平衡力。如果沒有產(chǎn)生這些平衡力,則應(yīng)采用其他方法來平衡焊接材料的收縮力,以達(dá)到相互抵消的目的。該力可以是其他收縮力,由工具形成的機(jī)械約束力,由組件的組裝和焊接順序形成的約束力,以及由重力形成的約束力。
5.焊接順序
根據(jù)工件的結(jié)構(gòu),確定合理的裝配順序,使工件的結(jié)構(gòu)在同一位置收縮,在工件和軸上打開雙面凹槽,采用多層焊接,確定雙面?zhèn)群疙樞颍呛缚p是斷續(xù)的。焊接時(shí),第一次焊接的收縮與第二次焊接的收縮是平衡的。該夾具可以將工件固定在所需位置,增加剛度并減少焊接變形。這種方法適用于焊接小工件或小零件,但是由于焊接應(yīng)力的增加,它僅適用于具有良好塑性的低碳鋼結(jié)構(gòu)。
6.消除焊接后的收縮力
沖擊是抵消焊縫收縮力的一種方法。就像冷卻焊縫一樣,撞擊將使焊縫延伸并變薄,以消除應(yīng)力(彈性變形)。但是,此方法需要引起注意,無法被敲門。敲打焊縫的根部,可能會(huì)導(dǎo)致裂紋。通常情況下,不能在覆蓋焊縫上使用爆震。覆蓋層可能會(huì)出現(xiàn)焊縫裂紋,這會(huì)影響焊縫檢測(cè)并產(chǎn)生硬化效果。因此,技術(shù)的使用受到限制。甚至有情況要求僅在多層焊道中打底(底部焊接和蓋焊除外),以解決變形或裂紋的問題。
7.減少焊接時(shí)間
焊接過程中會(huì)發(fā)生加熱和冷卻,并且傳熱會(huì)花費(fèi)一些時(shí)間,因此時(shí)間因素也會(huì)影響變形。通常,希望在大型工件被加熱和膨脹之前盡快完成焊接。焊接過程,例如電極的類型和尺寸,焊接電流,焊接速度等,都會(huì)影響焊接的收縮和變形程度,而使用機(jī)械化的焊接設(shè)備會(huì)減少焊接時(shí)間和變形由加熱引起。
提示:ERW焊管由軋制帶和焊縫形成,具有更嚴(yán)格的尺寸公差和更輕的重量。焊接后對(duì)焊縫進(jìn)行熱處理,不會(huì)留下未回火的馬氏體,并且可以從內(nèi)表面和外表面去除焊縫飛邊。
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