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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。,