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二、控制焊接变形的措施,1. 设计措施
(1)合理地选择焊缝的尺寸和形状(如图)
在保证结构承载力的情况下,尽可能采用较小的焊缝尺寸, 减少热输入对材料性能的影响, 并降低成本。,相同承载力的十字接头,箱形梁的不同接头形式,焊接残余变形,(2)合理选择焊缝长度和数量
只要允许,多采用型材、冲压件;焊缝多且密集处,可以采用铸—焊联合结构,就可以减少焊缝数量。此外,适当增加壁板厚度,以减少肋板数量,或者采用压型结构代替肋板结构,都对防止薄板结构的变形有利。,某人行天桥加强筋状况,焊接残余变形,(3)合理地安排焊缝的位置
安排焊缝尽可能对称与截面中性轴,或使焊缝接近中性轴, 这对减少梁柱的挠曲变形有良好的效果。,箱形和工字梁的焊缝布置(后者较好),焊接残余变形,2.工艺措施
(1)反变形法 ( 如图),几种反变形措施,焊接残余变形,(2)留余量法
在下料时,将零件的实际长度或宽度尺寸比设计尺寸适当加大,以补偿焊件的收缩。
留余量法主要用于防止焊件的收缩变形。,焊接残余变形,(3)刚性固定法
1) 将焊件固定在刚性平台上。,焊接残余变形,薄板拼接时的刚性固定,2)将焊件组合成刚性更大或对称的结构。,焊接残余变形,T形梁的刚性固定和反变形,3)利用焊接夹具增加结构的刚性和拘束。,焊接残余变形,对接拼板时的刚性固定,4)利用临时支撑增加结构的拘束。,焊接残余变形,防护罩焊接时的临时支撑,(4) 选择合理的装配焊接顺序。装配焊接顺序对焊接结构变形的影响很大。
1)大型而复杂的焊接结构,只要条件允许,把它分成若干个结构简单的部件,单独进行焊接,然后再总装成整体。
2)正在施焊的焊缝应昼靠近结构截面的中性轴。,焊接残余变形,主梁装配焊接,3)对于焊缝非对称布置的结构,装配焊接时应先焊焊缝少的一侧。,压力机压型上模的焊接顺序,焊接残余变形,4)焊缝对称布置的结构,应由偶数焊工对称地施焊。,焊接残余变形,圆筒体对接焊缝焊接顺序,5)长焊缝(1m以上)焊接时,可采用下图所示的方向和顺序进行焊接,以减小其焊后的收缩变形。,焊接残余变形,(5)合理地选择焊接方法和焊接工艺参数,焊接残余变形,非对称截面结构的焊接,(6)热平衡法
采用热平衡法防止焊接变形,焊接残余变形,(7)散热法
散热法示意图,焊接残余变形,三、矫正焊接变形的措施,1. 手工矫正法
2. 机械矫正法
用机械方法矫正变形的原理就是将缩短的尺寸拉长,使之与较长的部分相适应,从而恢复到原来的尺寸,或达到技术条件对几何尺寸的要求。
机械矫正法会使金属材料因冷作硬化而变脆,并产生附加应力,因此一般适用于变形不大的小型结构件。,焊接残余变形,机械矫正法矫正梁的弯曲变形,3.火焰加热矫正法
火焰矫正的原理与机械矫正相反,它是通过局部加热并随之快冷,使焊件伸长的部位缩短,达到矫正变形的目的。
火焰加热的方式有点状加热、线状加热和三角形加热。
此法一般使用的是气焊炬,不需专门设备。操作简单方便,机动灵活,可以在大型复杂结构上进行矫正。,焊接残余变形,(2)线状加热,(1)点状加热,焊接残余变形,(3)三角形加热
工字梁弯曲变形的火焰矫正
火焰加热矫正焊接变形的取决于下列三个因素:
(1)加热方式
(2)加热位置
(3)加热温度和加热区的面积,焊接残余变形,
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