随着焊缝尺寸增大,变形增大,但焊缝尺寸太小,会降低结构的承载能力,加快焊接接头的冷却速度,增加热影响区的硬度,容易产生裂纹等缺陷。在保证结构承载能力和保证焊接质量的前提下,根据板材的厚度选择工艺中可能选择的最小焊缝尺寸。
适当选择板材厚度,减少加强筋数量,以减少焊缝修正量和焊后变形,如薄板结构件,可用异形结构代替加强筋板结构,以减少焊缝数量,防止或减少焊后变形。
焊缝相对焊件截面中性轴对称或使焊缝靠近中性轴可减少弯曲变形。
焊件焊后的纵向和横向收缩变形可以通过估算焊缝的收缩量并在设计中预先留出收缩余量来控制。
结构上有可以安装焊接夹具的地方,以便利用夹具来控制焊接过程中的技术变形。
(1)厚度8~12mm钢板单边V型坡口对接焊,装配时反变形1.5°后几乎无角变形。
(2)焊接后横向收缩引起的工字钢角变形,若在焊接前将上下盖板预压成反向变形(塑性变形),组装后再进行焊接,则可消除上下盖板。焊接后变形。但上、下盖板反向变形的大小主要与板的厚度和宽度以及腹板的厚度和热量输入有关。
(3)锅炉、容器的管接头集中在上部,焊接后会产生弯曲变形。因此,应采用强制防变形夹紧装置,并采用对称、均匀加热的迹线顺序。在外力作用下采用交替跳焊方法。弹性抗变形与合理的加热焊接顺序相结合,焊接后弯曲变形可基本消除。
(4)桥式起重机两主梁为左右腹板和上下盖板组成的箱形结构。为了提高横梁的刚性,在横梁内设计了大、小筋,这些筋都是设计的。板角焊缝多集中在梁的上部,焊后会造成下半径的弯曲变形。但桥式起重机技术要求规定,主梁焊接后应有一定的上弯度。为了解决焊后变形与技术要求之间的矛盾,常采用预制腹板弯度的方法,即在备料时,将两块块的腹板留出上弯度。
焊接前,被焊件受到附加刚度的约束,焊接时被焊件不能自由变形。
(1)焊接法兰时,将两个法兰背靠背固定,可有效减少角部变形。
(2) 板材对接时,应在两侧加重物,以防止板材焊接后产生波浪形变形。
焊接后,当去除外部约束时,焊件上仍然会有一点变形,但比原来小得多。这种方法会在焊件中产生较大的焊接应力。谨慎使用。
焊接顺序对焊接结构影响很大。焊接顺序不当会影响整个过程的顺利进行。对于非对称焊接结构件,更要注意顺序的合理安排。
(1)例如工字钢可由两个人同时焊接。
(2)当修复布置不对称时,应先焊接焊缝较少的一侧,因为焊缝变形较大,然后用另一侧焊缝较多引起的变形先抵消焊缝引起的变形。 ,可以大大减少整体结构的变形。
(3)焊接长焊缝时,透焊变形最大,这是连续焊对接焊缝长期受热的结果。如果有可能,应将连续焊改为断续焊,这样可以减少焊缝和母体的数量。由于受热表面的增加,材料发生塑性变形。
焊接时,通过强制冷却(喷水冷却法)将焊接区域的热量散发出去,迫使受热面积大大减小,从而达到减少变形的目的。
例如,散热法可以减少焊接变形,但不适合焊接淬透性较高的零件。
如果工字钢上部焊缝多于下部,则焊后工字钢会向上弯曲。
例如,如果将工字梁翻过来,在两端放置两个桥墩,焊接后的弯曲变形可以通过梁自重的弯曲倾向来逐渐抵消。 ,关键是两个桥墩之间的距离要选择得当。