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残余应力和变形的控制方法

发布者: 发布时间:2016/4/5 10:40:24 阅读:次 【字体:

为了限制平台建造中产生的残余应力和变形,应制定适当的焊接计划,这个计划要考虑焊缝数量,焊缝尺寸及焊接顺序。

在冷却阶段允许移动的构件,其焊接应力可控制在一最小值,焊接应从一个组合板架中间开始,尽可能避免焊缝交又,如果不可避免的要相交,横向对接焊缝应交错排列,而纵向对接焊应连续排列。

在允许横向收缩的前提下,应先进行交错对接焊,然后进行连续焊;先进行对接焊然后进行交叉的填角焊。

为减小焊接应力,常采用预热的方法,预热即将一般金属材料的温度先加热到焊接坏境温度,通常加热到100~200℃,预热的好处是它能使冷却速度放慢。

由于后一个焊道的焊接消除了前一个焊道的应力,因此双焊道焊接的残余应力较小,但由于其热量较单焊道要大,所以变形要大。

为使焊接引起应力和变形最小,其坡口尺寸应尽量小,这影响到焊接金属截面的尺寸,从而影响到其拉应力区的宽度。为了使对接焊焊缝的变形最小,对板厚超过12mm的平板采用X或U形坡口,而不是V形披口,而填角焊几何尺寸是预先给定的,好的焊缝设计应在保证强度条件下焊缝尺寸最小。

可以选择如下两种方法控制焊接变形:补偿余量法一预估焊接变形,在部件装配时考虑补偿变形。约束焊接法一焊接前将所焊构件安装正确,然后再采取一些措施使焊接变形限制到最小程度。由于第一种方法允许在焊接过程中进行相应变动,所以引起的残余应力比第二种方法小。然而,事先计算补偿余量是很困难的。因此在复杂的结构中用第一种方法很困难。对于这种结构.可以分成若干个小单元,对每个单元进行无约束焊接,然后对各单元进行有约束的焊接,即第二种方法,这种方法比前一种简单,但要产生很高的残余应力。

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