Методы предотвращения и уменьшения деформации при сварке должны учитывать структуру процесса сварки и преодолевать колебания циклов нагрева и охлаждения во время сварки.Усадку нельзя устранить, но ее можно контролировать.Существует несколько способов уменьшения усадочной деформации.
1 Не сваривайте слишком много
Чем больше металла заливается в сварной шов, тем больше будет создаваемая деформационная сила.Правильный размер сварного шва может не только уменьшить сварочную деформацию, но и сэкономить сварочный материал и время.Количество сварочного металла для заполнения шва должно быть минимальным, а шов должен быть плоским или слегка выпуклым.Чрезмерное наваривание металла не повысит прочность.Наоборот, это увеличит силу усадки и усилит сварочную деформацию.
2 Прерывистый шов
Еще один способ уменьшить объем заполнения шва — использовать более прерывистую сварку.Например, при сварке армированных листов прерывистая сварка позволяет уменьшить объем заполнения шва на 75 %, а также обеспечить требуемую прочность.
3. Уменьшить проход сварного шва
Сварка грубой проволокой и меньшим количеством проходов имеет меньшую деформацию, чем сварка тонкой проволокой и большим количеством проходов.В случае нескольких проходов усадка, вызванная каждым проходом, в совокупности увеличивает общую усадку сварного шва.Как видно из рисунка, процесс сварки с меньшим количеством проходов и толстым электродом дает лучшие результаты, чем с несколькими проходами и тонким электродом.
Примечание. Процесс сварки грубой проволокой, малопроходной сваркой или тонкой проволокой, многопроходной сваркой зависит от материала.Как правило, низкоуглеродистая сталь, 16Mn и другие материалы подходят для сварки грубой проволокой и менее проходной сварки.Нержавеющая сталь, высокоуглеродистая сталь и другие материалы подходят для тонкой проволоки и многопроходной сварки.
4. Технология защиты от деформации
Изгибать или наклонять детали перед сваркой в направлении, противоположном сварочной деформации (кроме сварки с переворотом или вертикальной сварки).Заданную величину обратной деформации определяют опытным путем.Предварительная гибка, предварительная настройка или предварительное прогибание сварных деталей — это простой способ компенсировать сварочные напряжения за счет использования обратных механических сил.Когда заготовка предварительно настроена, возникает деформация, в результате которой заготовка оказывается противоположной усадочному напряжению сварного шва.Заданная деформация перед сваркой уравновешивается деформацией после сварки, делая свариваемую заготовку идеальной плоскостью.
Еще один распространенный способ сбалансировать силу сжатия — поставить одни и те же сварщики друг против друга и зажать их вместе.Этот метод также можно использовать для предварительного изгиба, когда клин помещается в соответствующее положение заготовки перед зажимом.
Специальные сверхмощные сварщики могут создавать требуемое усилие баланса за счет собственной жесткости или положения деталей друг к другу.Если эти уравновешивающие силы не создаются, необходимы другие методы для уравновешивания силы усадки сварочных материалов для достижения цели взаимной компенсации.Уравновешивающая сила может быть другой силой усадки, механической связывающей силой, создаваемой приспособлением, связывающей силой сборки и последовательности сварки компонентов, связывающей силой, создаваемой силой тяжести.
5 Последовательность сварки
В соответствии со структурой заготовки определить разумную последовательность сборки, чтобы структура заготовки в одном и том же положении сжималась.Двусторонняя канавка открывается в заготовке и валу, применяется многослойная сварка и определяется последовательность двусторонней сварки.Прерывистая сварка применяется для угловых швов, при этом усадка в первом шве уравновешивается усадкой во втором шве.Крепление может удерживать заготовку в нужном положении, повышая жесткость и уменьшая сварочную деформацию.Этот метод широко используется при сварке небольших заготовок или мелких компонентов из-за увеличения напряжения при сварке и подходит только для пластичной конструкции из низкоуглеродистой стали.
6 Удалить силу усадки после сварки
Ударные воздействия — это способ противодействия усадке сварного шва, как и охлаждение сварного шва.Нарезание резьбы приведет к тому, что сварной шов удлинится и станет тоньше, что приведет к снятию напряжения (упругой деформации).Однако при использовании этого метода необходимо учитывать, что корень шва нельзя выбивать, что может привести к образованию трещин.Как правило, ударные удары не могут использоваться для сварки защитного слоя.
Поскольку защитный слой может иметь трещины в сварке, это может повлиять на обнаружение сварного шва, эффект упрочнения.Поэтому применение технологии ограничено, и даже бывают случаи, когда для решения проблемы деформации или трещины требуется врезка только в многослойном проходе (кроме сварки дна и сварки крышки).Термическая обработка также является одним из методов снятия усадочной силы, управления высокой температурой и охлаждением заготовки;Иногда одну и ту же заготовку зажимают спиной к спине, сваривают с этим условием выравнивания для устранения напряжения, чтобы остаточное напряжение заготовки было минимальным.
6. Сокращение времени сварки
Сварка производит нагрев и охлаждение, и для передачи тепла требуется время.Поэтому фактор времени также влияет на деформацию.Как правило, желательно закончить сварку как можно скорее, прежде чем основная часть заготовки нагреется и расширится.Процесс сварки, такой как тип и размер электрода, сварочный ток, скорость сварки и т. д., влияет на степень усадки и деформации сварочной заготовки.Использование механизированного сварочного оборудования сокращает время сварки и величину деформации, вызванной нагревом.
Во-вторых, другие методы уменьшения сварочной деформации
1 блок водяного охлаждения
Многие методы могут быть использованы для контроля сварочной деформации специальных сварочных аппаратов.Например, при сварке тонколистового металла использование блоков с водяным охлаждением может отводить тепло свариваемой детали.Медная труба приваривается к медной арматуре пайкой или пайкой, и труба охлаждается в циркуляции, чтобы уменьшить сварочную деформацию.
2 Пластина для позиционирования клинового блока
«Позиционирование пластины» представляет собой эффективный контроль сварочной деформации технологии стыковой сварки стальной пластины, как показано на рисунке.Один конец позиционирующей пластины приваривается к пластине заготовки, а другой конец клинового блока вклинивается в прижимную пластину.Можно даже установить несколько установочных пластин для поддержания позиционирования и фиксации свариваемой стальной пластины во время сварки.
3. Устранение теплового стресса
За исключением особых случаев, использование нагрева для снятия напряжения не является правильным методом, его следует выполнять до сварки заготовки, чтобы предотвратить или уменьшить сварочную деформацию.
Tтретий, Заключение
Чтобы уменьшить влияние сварочной деформации и остаточных напряжений, при проектировании и сварке заготовки следует обратить внимание на следующие моменты:
(1) Отсутствие чрезмерной сварки;(2) контролировать позиционирование заготовки;(3) По возможности используйте прерывистую сварку, но она должна соответствовать проектным требованиям;(4) как можно меньший размер сварочной лапки;(5) Для сварки с открытой разделкой необходимо свести к минимуму объем сварки соединения, а двустороннюю разделку следует рассматривать вместо соединения с одной разделкой;(6) Многослойную и многопроходную сварку следует по возможности заменять однослойной и двусторонней сваркой.Открытая двухсторонняя сварка разделкой кромок на заготовке и валу, применение многослойной сварки и определение последовательности двусторонней сварки;(7) многослойная беспроходная сварка;(8) Принять процесс сварки с низким тепловложением, что означает более высокую скорость плавления и более высокую скорость сварки;(9) Позиционер используется для приведения заготовки в положение сварки в форме корабля.Положение сварки в форме корабля может использовать проволоку большого диаметра и процесс сварки с высокой скоростью плавления;(10) Насколько это возможно, в валу нейтрализации заготовки устанавливается сварной шов и симметричная сварка;(11) Насколько это возможно, с помощью последовательности сварки и позиционирования сварки, чтобы обеспечить равномерное распределение сварочного тепла;(12) Сварка в произвольном направлении заготовки;(13) Используйте приспособление, инструмент и позиционирующую пластину для регулировки и позиционирования.(14) Предварительно согните заготовку или предварительно расположите сварной шов в направлении, противоположном сжатию.(15) Раздельная сварка и полная сварка в соответствии с последовательностью, сварка может поддерживать баланс вокруг вала нейтрализации.
Время публикации: 19 декабря 2022 г.