10.3影响焊接结构残留变形的因素(课件）- 《焊工工艺基础》同步教学（机械工业版）

第十章 焊接应力及变形 第三节 影响焊接结构残留变形的因素 一、焊缝在结构中的位置对焊接变形的影响 第三节 影响焊接结构残留变形的因素 二、结构的刚度对焊接变形的影响 1）结构抵抗拉伸的刚度，主要是决定于结构横截面积的大小。 2） 结构抵抗弯曲变形的刚度，主要看结构的横截面形状和尺寸大小。 第三节 影响焊接结构残留变形的因素 3）结构抵抗扭曲的刚度除决定于结构尺寸大小外，最主要还是结构的横截面形状。 第三节 影响焊接结构残留变形的因素 三、装配及焊接顺序对结构变形的影响 第三节 影响焊接结构残留变形的因素 第三节 影响焊接结构残留变形的因素 四、影响焊接变形的其他因素 （一）焊接热输入 （二）焊接坡口的形式 （三）焊缝长度 （四）焊接方向 （五）金属材料的线胀系数𝛼 （六）焊接方法 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 —、控制焊接残留变形的措施 （一）设计措施 1. 选用合理的焊缝尺寸 焊缝尺寸增加，焊接残留变形也随之加大。 2. 尽可能地減少焊缝的数量 适当选取板壁的厚度，可减少肋板的数量，从而减少焊缝和焊后的整体变形矫正量。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 3. 合理安排焊缝位置 焊缝对称于构件横截面的中性轴，或使焊缝接近中性轴，可减少弯曲变形，见图10-27。 4. 预留收缩余量 焊件焊后产生的纵向和横向收缩变形，可通过对焊缝收缩量的估算，在设计时应预先留出收缩余量进行控制。 5. 留出装焊卡具的位置 在结构上可留有装焊卡具的位置，以使在焊接过程中，可以利用夹具来控制减少变形。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 （二）工艺措施 1.选择合理的装焊顺序 装焊顺序对焊接结构变形的影响是很大的，由于装焊顺序不当，往往会影响到整个工序的顺利进行，并使整个焊接结构产生较大变形。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 2. 选择合理的焊接顺序 有了合理的装焊顺序，如果没有合理的焊接顺序，变形照样会发生，前面所讲工字梁的焊接就是一例。 （1） 采用对称焊接 在生产中会遇到很多结构设计对称的焊件，它具有对称布罝的焊缝。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 (2）结构焊缝不对称时可先焊焊缝少的一侧 在实际生产中，遇到的往往是焊缝不对称的焊接结构。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 (3）采用不同的焊接顺序 对焊件上的长焊缝，如采用连续的直通焊法，将会使焊件产生较大的变形，这是由于连续焊接对焊接结构长时间加热的结果。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 3. 反变形法 为了抵消（补偿）焊接变形，在焊前进行装配时，先将焊件向与焊接变形相反的方向进行人为的变形，这种方法叫做反变形法。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 1）塑性反变形法 工字梁焊后由于焊缝的横向收缩引起了角变形（见图 10-37a），如果采取在焊前预先把上下盖板压出如图 10-37c 所示的反变形（塑性反变形），然后装配成图 10-37b 所示的形状进行焊接，即可消除盖板的焊后变形。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 2）下料预制反变形法 桥式起重机的主梁（两根）是由左右腹板和上下两块盖板组成的箱形结构（见图 10-38a），为了提高刚度，梁内设有大小隔板。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 4. 刚性固定法 刚性固定法是采用强制的手段来减小焊后的变形。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 5. 散热法 散热法又称强迫冷却法，就是把焊接处的热量迅速散走，使焊缝附近的金属受热区大大减小，达到减小焊接变形的目的。 （一）机械矫正法 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 （二）气体火焰矫正法 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 1. 点状加热矫正 图10-46 就是用点状加热矫平钢板的形式，这是多点加热的方式，加热点直径d一般不小于 15mm，加热时，点与点距离𝛼 应随变形量的大小而变，残余变形越大，𝛼越小，一般在50~100rm 之间。 2. 线状加热矫正 火焰沿着直线方向移动，或者同时在宽度方向作横向撰动，形成带状加热，见图10-48。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 3. 三角形加热矫正 三角形加热即加热区 城呈三角形状，多用于矫正弯曲变形。 第四节 控制和矫正焊接残留变形的方法 4. 气体火焰矫正的注意事项 1）首先应了解被矫正结构的材质，矫正后性能有显著下降的，不宜采用火焰矫正。 2）加热用火焰一般采用中性焰，如果要求加热深度小，可采用氧化焰