導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 機(jī)械安全論文>>正文

焊接結(jié)構(gòu)件焊接變形的控制

文檔作者：孫乃明文檔來源：哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月07日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?193.54 KB 共2頁	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共2頁]

本文件共2頁，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?93.54 KB 共2頁文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

下一篇：鋼軌焊接中鋁熱焊接技術(shù)的應(yīng)用探討

上一篇：焊接環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

第3期(總第133期)
No．3(SUM No．133)
機(jī)械管理開發(fā)
MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
2013年6月
Jun．2013
焊接結(jié)構(gòu)件焊接變形的控制
孫乃明
(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150040)
摘要：在機(jī)械制造過程中，焊接是極為重要的加工工藝之一。每年由于焊接應(yīng)力導(dǎo)致的焊接變形造成的損失都
高達(dá)近千萬元的損失，甚至還會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡，這是我們不得不面對(duì)的問題。文內(nèi)首先闡述了焊接結(jié)構(gòu)件產(chǎn)
生焊接變形的種類，其次，分析了控制焊接結(jié)構(gòu)件焊接變形的技術(shù)要求，同時(shí)，就如何有效控制焊接結(jié)構(gòu)件焊接變形
進(jìn)行了深入的探討，具有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：焊接結(jié)構(gòu)件；焊接變形；線能量
中圖分類號(hào)：TG457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003—773X(2013)03—0083—02
O 引 言
在機(jī)械制造過程中，焊接是極為重要的加工工藝之
一
。但是在焊接制造、焊接生產(chǎn)過程中，由于現(xiàn)場作
業(yè)、拘束條件、以及壓力管道結(jié)構(gòu)不均勻相變、冷卻、加
熱等原因，導(dǎo)致很容易就在焊接接頭內(nèi)產(chǎn)生瞬態(tài)變形
和瞬態(tài)熱應(yīng)力。尤其是焊縫橫向收縮會(huì)嚴(yán)重影響到焊
接結(jié)構(gòu)件焊接變形。每年由于焊接應(yīng)力導(dǎo)致的焊接變
形造成的損失高達(dá)近千萬元人民幣，甚至還會(huì)造成嚴(yán)
重的人員傷亡，這是我們不得不面對(duì)的問題r- 。
1 焊接結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生焊接變形的種類
影響焊接結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)變形的原因較多，如施焊過
程中是否有約束、冷卻時(shí)間、焊接順序、填充材料、母材
材質(zhì)、焊接參數(shù)、焊接方法等，主要影響焊接結(jié)構(gòu)變形
的因素有：1)焊接方法。這個(gè)主要是反映在 與，的
作用上，埋弧焊(SAW)的線能量大，手弧焊(SMAW)的
線能量較小，正相反性在回轉(zhuǎn)變形上表現(xiàn)得較為顯
著。2)坡口或者根部間隙。焊條金屬熔敷量w隨著
坡口或者根部間隙的增大而增大，出現(xiàn)橫向收縮增大
或者收縮變形的現(xiàn)象，坡口兩面角度比例有影響。3)
單位長度焊條金屬熔敷量 或者線能量。收縮變形
量與線能量是成正比的，而lgW越大，收縮變形量也就
越大。4)焊接順序。應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)集中熱作用
的現(xiàn)象，應(yīng)力求熱作用應(yīng)該做到對(duì)稱、均勻、分散。
但從根本上來看，主要是由于焊接殘余應(yīng)力造成
焊接結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生焊接變形。焊接結(jié)構(gòu)件變形的種類
有：(1)扭曲變形，主要是焊接結(jié)構(gòu)件繞自身軸線扭曲而
成。(2)彎曲變形，包括角變形(由橫向收縮引起)和彎
曲變形(由縱向收縮引起的)。(3)波浪變形，薄板在焊
接過程中會(huì)產(chǎn)生壓縮殘余應(yīng)力，而壓縮殘余應(yīng)力又會(huì)
進(jìn)一步形成波浪變形。(4)收縮變形，包括橫向收縮(垂
直于焊縫方向)和縱向收縮(在焊縫方向發(fā)生)口 。
2 控制焊接結(jié)構(gòu)件焊接變形的技術(shù)要求
1)為了有效地降低焊接結(jié)構(gòu)件的收縮應(yīng)力和焊
接變形，應(yīng)該采取定位焊點(diǎn)焊的方式，且為了大幅度降低
對(duì)結(jié)構(gòu)變形不利的拘束和確保先焊接的部分可以自由
收縮，焊接結(jié)構(gòu)件的焊接順序應(yīng)該從構(gòu)件受周圍約束較
大的部位開始，然后再逐漸地向約束較小的部位推 。
2)焊件如果按照焊接工藝評(píng)定要求需要預(yù)熱的，
那么應(yīng)該對(duì)其主縫和定位焊縫二處同時(shí)進(jìn)行預(yù)熱，焊
接溫度務(wù)必應(yīng)該在焊接過程中得以保持。與主縫預(yù)熱
溫度相比，定位焊縫預(yù)熱溫度相應(yīng)需要提高20～30℃
左右。采用對(duì)加熱板進(jìn)行均勻加熱的方式來對(duì)主縫和
定位焊縫預(yù)熱，預(yù)熱區(qū)的寬度不小于100 mm，一般是
在焊縫中心線兩側(cè)各3倍板厚左右，每條焊縫測量點(diǎn)
不少于3對(duì)。焊接溫度務(wù)必要符合焊接工藝的規(guī)定，
加熱能量務(wù)必要符合規(guī)范要求，如果沒有具體的規(guī)定，
那么就應(yīng)該參照DL5017—93表6．3．12推薦值 。
3)一旦對(duì)焊接結(jié)構(gòu)件的焊縫進(jìn)行焊接時(shí)，一定要
保持連續(xù)性，不能在中途無故中斷。如果實(shí)在是由于
特殊原因而不得不暫時(shí)中斷，那么也應(yīng)該采取相應(yīng)的
防止焊縫開裂的措施，將其表面清理干凈，確認(rèn)焊縫區(qū)
不存在任何的缺陷之后，再按原工藝進(jìn)行重新焊接。
4)參與焊接結(jié)構(gòu)件焊接的技術(shù)人員都應(yīng)該按照
國家和行業(yè)相應(yīng)的法律法規(guī)，取得相應(yīng)的上崗資格之
后才能夠施工。如果已有相應(yīng)的合格證，但是已經(jīng)連
續(xù)有6個(gè)月以上時(shí)間沒有從事焊接工作者，不能允許其
立刻上課，必須進(jìn)行重新考試合格之后才能夠上崗。
焊接變形和焊接質(zhì)量都會(huì)受到焊接人員水平的直接影
響。水平高超的焊工在執(zhí)行線能量范圍方面會(huì)更加堅(jiān)
決、靈活，也可以大幅度降低焊縫返修次數(shù)與數(shù)量，從
而減少焊接變形[51。
3 如何有效控制焊接結(jié)構(gòu)件焊接變形
3．1 焊接方法必須合理
在機(jī)械制造中，選用較為恰當(dāng)?shù)暮附臃椒ㄊ菢O為
重要的者我們選用的焊接方法線能量較低，那么不僅可
以大幅度減小焊接塑性壓縮區(qū)，還可以有效地控制住焊
接結(jié)構(gòu)件的焊接變形，目前，無極氬弧焊、手工電焊弧、二
氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊都能夠有效地降低焊接變形量。
3．2 減小變形
3．2．1 減小線能量
焊接接頭的波浪變形、角變形、縱彎(縱向收縮)、
橫向收縮能夠通過減小線能量來進(jìn)行有效地防止，尤
其是T形接頭的角變形和橫向收縮的效果最好。而焊
接結(jié)構(gòu)件在焊接過程中，主要是橫向焊縫和縱向焊
收稿日期：2013—0l一16
作者簡介：孫~ (1975一)，男，黑龍江哈爾濱人，工程師，本科，研究方向：焊接結(jié)構(gòu)與材料：汽輪發(fā)電機(jī)生產(chǎn)及制造工藝；水輪機(jī)、水輪發(fā)電生產(chǎn)及制造工藝等。
· 83·
第3期(總第133期) 機(jī)械管理開發(fā) 2013年6月
縫。因此，我們?cè)谶M(jìn)行焊接結(jié)構(gòu)件的施工過程中，應(yīng)該
重點(diǎn)控制住焊接接頭的波浪變形、角變形、縱彎(縱向
收縮)、橫向收縮，尤其是對(duì)于圓度控制而言，波浪變形
和角變形是極為主要的[61。
當(dāng)線能量處于一定值的時(shí)候，我們?nèi)绻龃蟀錔享6，
那么就會(huì)造成收縮變形下降；但是存在一個(gè)難題，那就
是焊接結(jié)構(gòu)件在焊接過程中必須要焊透，隨板厚 增
大，線能量也會(huì)隨之而增大，也就是焊條金屬熔敷量
W會(huì)增大，從而也會(huì)導(dǎo)致收縮變形量增大。另外，我
們?cè)趯?shí)際焊接施工過程中，焊縫是很有可能需要局部
返修，一次焊接是很難將焊接結(jié)構(gòu)件焊透，達(dá)到我們的
要求，這樣也會(huì)導(dǎo)致板厚 增大，這樣一來，收縮變形
量就會(huì)不可避免地增大。所以，在設(shè)計(jì)過程中，我們應(yīng)
該盡量優(yōu)化、充分考慮到板厚 。
同時(shí)，在機(jī)械制造過程中務(wù)必要控制好坡口或者
根部間隙造成的影響，制作時(shí)應(yīng)該在平臺(tái)平面度控制
在2 mm的專用平臺(tái)下料開坡口處進(jìn)行，下料尺寸、鋼
板畫線務(wù)必要精確。還要特別注意控制鋼板卷制過程
中卷板機(jī)卷輥軸心線和鋼板寬度中心線的垂直度，若
事先已經(jīng)開好縱縫的坡口，那么再開坡口，那么間隙就
隨之增加，那么必然需要重新修整坡口。若不垂直，那
么，容易造成縱縫間隙過大，縱縫的修整工作量過多。
3．2．2 自由收縮
在焊接結(jié)構(gòu)件焊接之前，應(yīng)該讓焊接后收縮變形
與結(jié)構(gòu)反變形相互抵消，從而大幅度降低或者消除焊
接變形，所以，我們應(yīng)該先焊縱向焊縫的內(nèi)側(cè)，然后再
進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠囱b，讓基準(zhǔn)圓半徑略小于拼裝構(gòu)件的圓
半徑，兩圓在焊接收縮后就會(huì)達(dá)到基本重合的狀態(tài)，角
變形就會(huì)得到較好地消除。值得注意的是，由于板厚、
管徑各異不同，那么兩圓的半徑可以由施工實(shí)踐中的
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出。
3．3 消除變形
目前主要有機(jī)械加壓矯正變形法和火焰加熱矯正
變形法能夠?qū)⒁汛嬖诘暮附託堄嘧冃芜M(jìn)行有效地消
除，這是經(jīng)過大量的實(shí)踐和理論研究得以證實(shí)的。
4 結(jié)束語
總之，有效地控制焊接結(jié)構(gòu)件焊接變形極為重要。
具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義，我們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)活
動(dòng)中，應(yīng)該盡可能地多去完善焊接工藝，從而能夠在最
大程度上將焊接結(jié)構(gòu)件的焊接變形問題控制住。
參考文獻(xiàn)
【1】張永興．大型儲(chǔ)罐施工中的焊接變形控制【j】．石油工程建
設(shè)，2002(11：111-113．
[2】王貞國牙U用焊接線能量控制薄板變形[J]．造船技術(shù)，1997
(2)：154-157．
[3】黃小榮．大型攪拌槽簡體的焊接工藝[J1．有色設(shè)備，1998
(61：134-137．
【4] 王濤．不銹鋼管箱焊接變形的控制工藝措施fJ]．焊接技術(shù)，
2000(2)：100-103．
【5】馮永祥．目鏡頭外殼體焊接變形的控制[J1．焊接技術(shù)，2002
(5)：154—157．
【6】 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)．焊接手冊(cè)[M】．第3版．北京：
機(jī)械工業(yè)出版社，2008．
The W elding Struetural W elding Deformation of the Control
合超標(biāo)等問題。主要由于建設(shè)方管理出現(xiàn)把關(guān)不嚴(yán)， 【1】國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)疫總局，國質(zhì)檢鍋【2oo3】1o8號(hào)．在用工
粵 黧簍 耄 善罌妻 蘭 毫 纂纛墼 菡 ： 刃阢’昂 弓 ：)伺特． 種設(shè)備目又安全王監(jiān)血察聚爾條
辦理使用登記；造成各個(gè)質(zhì)量控制的環(huán)節(jié)失控，造成此 ? ? ?
Safety Analysis of Pressure Pipe Fusion Defects
M ao-min·A SI HA ER，W AN Lin—qing
(Xi~iang Uygur Autonomous Region Institude of Special Equipment Inspection，Urumqi 83001 1，China)
Abstract：joint without fusion ofreason and safety defects ofpressure pipe welding，determine the security level ofpressure pipeline
Key words：pressure pipeline；unfused；safety analysis
· 84 ．

網(wǎng)友評(píng)論 more

機(jī)械安全論文最新內(nèi)容

03-05