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1、,目的与要求：,重点：,难点：,了解焊接残余应力的含义及分类。,掌握焊接残余应力的防止措施。,焊接残余应力的分类及防止措施。,焊接残余应力的分类及防止措施。,课题：焊接残余应力,掌握消除残余应力的方法。,一、焊接残余应力的分类,按引起应力的基本原因分类。,按应力的作用方向分类。,按应力在空间的作用方向分类。,单向应力：在焊件中沿一个方向存在的应力称为单向应力， 也称为线应力。,双向应力：作用在焊件某一平面内两个相互垂直的方向上 的应力，也称为平面应力。,三向应力：作用在焊件内相互垂直的三个方向上的应力， 也称为体积应力。,实际上，焊件中产生的残余应力总是三向应力。,二、控制焊接残余应力的措施,
2、在机构上采用的措施：保证结构具有足够强度的前提下：,工艺措施,合理选择焊接顺序。,让每条焊缝都能自由收缩,平面交叉焊缝焊接时，应先焊横向焊缝,合理选择焊接工艺参数,焊接时尽量采用小的焊接热输入、选用小直径焊条、较小的焊接电流和较快的焊接速度等，以减少焊件受热范围，减少焊接残余应力。,采用预热法,加热“减应区”法,“减应区”是阻碍焊接自由收缩的部位，加热该部位实质上是使它能与焊接区近乎均匀的冷却和收缩，以减小内应力。,加热减应区法是指在焊接或焊补刚度很大的焊接结构时,选择构件的适当部位进行加热使之伸长,然后进行焊接,这样焊接残余应力大大减小,这个加热部位就叫减应区。,敲击法,用锤子敲击焊缝金属，
3、使它产生延伸塑性变形，以抵消焊接时产生的压塑性变形减小焊接残余应力。,注意：,敲击时必须在塑性较好的态时进行。,表面层不宜敲击。,三、消除残余应力的方法,消除应力退火,振动时效,机械拉伸法,温差拉伸法,消除应力退火,含义：焊后把焊件总体或局部均匀加热至相变点以下某一温度，保温一定时间，然后均匀缓慢冷却，从而消除残余应力的方法。,方法： 整体消除应力退火法局部消除应力退火法。,振动时效 将焊接结构在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理，以消除残余应力。,思考与练习： 1、控制焊接残余应力的措施有哪些？ 2、什么是加热减应区法？怎样选择减应区？试举例说明？ 3、钢结构常用的消除残余应力有哪些
4、？,小结,课题名称： 平角焊,平角焊是在角接焊缝倾角0。或180。、转角45。或135。的角 接焊位置的焊接；船形焊是 T 形、十字形和角接接头翻45。,使 接头处于平焊位置的焊接。 平角焊时，一般焊条与两板成45。角，与焊接方向成65 80。当两板板厚不等时，要相应的调整焊条角度，使电弧偏 向厚板一侧，厚板所受热量增加，厚、薄两板趋于均匀，以保 证接头良好的熔合及焊脚高度和宽度相同。平角焊时焊条角度 如下图,技能训练,1、焊前准备,试件材料： Q235,试件尺寸： 300 110 10一块, 300 50 10两块,I形坡口如右图,焊接材料： E4303 (J422) 或 E4315 (J4
5、27)采用 E4315型焊条烘焙350 400 。C,恒温2h,随用随取。,焊机： BX3-300型或 ZX5-400型。,2、试件装配,钝边0.51无毛刺。,清理坡口面及坡口正反面两侧各20mm范围内的油污、锈蚀、水分及其它污物，直至露出金属光泽。,装配间隙为02mm。,定位焊采用与焊接试件相同牌号的焊条，定位焊的位置应在试件两端的对称处，将试件组焊成十字形接头，四条定位焊缝长度均为1015mm。,3、焊接工艺参数,垂直固定管焊焊接工艺参数选择见下表,4、操作要点及注意事项,平角焊时，由于立板熔化金属有下淌趋势，容易产生咬边和焊缝分布不均匀，造成焊脚不对称。操作时要注意立板的熔化情况和液体金
6、属流动情况，适时调整焊条角度和焊条的运条方法。,焊接时，引弧的位置超前10mm,电弧燃烧稳定后，再回到起头处，如右图。由于电弧对起头处有预热作用，可以减少起头焊处熔后不良的缺陷，也能够消除引弧的痕迹。,单层焊,焊脚尺寸小于5mm时，焊脚采用单层焊。根据焊件厚 度不同，选直径3.2mm或4.0mm的焊条。,焊接电流比相同条件下的对接平焊增大10%左右。,保持焊条角度与水平焊件成45角，与焊接方向成65。80。,运条时采用直线形运条法，短弧焊接。,焊脚尺寸为58mm时，可 采用斜圆圈形运条法或锯 齿形运条法，运条规律如 右图。并采用短弧焊接， 确保焊缝成型和焊缝质量。,第二层：施焊前清理第一层熔渣
7、，若发现夹渣应用小 直径焊条修补后方可焊第二层，并采用斜圆 圈形或锯齿形运条法。,多层多道焊,(2)多层焊：,当焊脚尺寸为810mm时，宜采用两层两道焊法。,第一层：3.2mm焊条，焊接电流稍大(100120A), 采用直线形运条法，填满弧坑。,当焊脚尺寸为1012mm时，采用两层三道焊法.(如右图),第二道：,第一道：焊接时，采用3.2mm 的焊条，电流稍大，并 采用直线形运条法填满 弧坑，焊后彻底清渣。,焊条与水平焊件夹角为45。55。如右图中的2。焊条与焊接方向夹角仍为65。85。,运条时采用斜圆圈形运条法，运条速度与多层接焊时基本相同，所不同的是在c、e两点位置(见右图)不需停留。,应
8、覆盖第一条焊道2/3。,第三条焊道：,对第二条焊道覆盖1/31/2,焊条与水平焊件的角度为40。45。如右图中的3所示，仍用直线形运条。,焊道应薄一些，采用直线往返运条法。,焊脚尺寸大于12mm时，可以采用三层六道、四层十道焊接，如右下图所示。,焊脚尺寸越大，焊接层次、道数就越多，操作仍按上述方法进行。,在生产实际中尽可能将焊件反转45。，使焊条处于垂直位置的焊接叫船形焊如右下图所示。,使用于4mm 以下厚板结构，也可以在垂直焊件上开双单边 V形坡口。,其操作方法与多层多道焊相似。,也可以在垂直焊件上开双单边V形坡口。如右上图a所示。,对于承受重载荷或动载荷的较厚钢板角焊结构, 船形焊,采用月
9、牙形或锯齿形运条法。焊条作适当的摆动并在焊道两 侧多停留一些时间，以保证焊缝两侧熔合良好。,5、操作过程,熟悉图样，清理试件，将试件装配成十字接头形式。,按要求进行定位焊，并校正垂直度。,将试件置于水平位置，采用直线形运条法焊接土2-86序号1接口，进行单层焊练习；采用直线形形和斜圆圈形运条法焊接图中序号2接口，进行两层三道焊练习。,焊接第一层焊道时采用较小直径的焊条及稍大的焊接 电流，其它各层可使用大直径焊条。,可采用对接平焊的操作方法，采用大直径焊条的和较大的 焊接电流，获得良好焊缝成型，提高生产率。,翻转试件180。，焊接序号3接口，进行三层多道焊练习。,6、焊接质量要求,角焊缝的焊脚尺寸和焊缝厚度应符合工程设计技术要求，以保证结构焊接接头的强度。一般焊脚尺寸随焊件厚度的增大而增加(见下表)。,翻转试件45。，使图中序号4接口为船形位置，进行船形 焊练习。,焊接多层多道焊最外层各焊道时，每道焊完不清理熔渣，待焊接结束后，在一起清理熔渣，其目的是便于焊缝成形和保持焊缝表面的金属光泽。,焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤和未 焊透等缺陷。,焊缝表面的咬边深度 =0.5mm,两侧的咬边总长度不得超 过焊缝长度的10%。,焊缝的凹度或凸度(见右图)应小于1.5mm。,焊脚应对称，其高=2mm。,焊件上非焊道处不得有引 弧痕迹。,
