山西中厚板焊接變形及焊接應力的原理
在山西中厚板焊接過程中，中厚板對接焊后的變形主要是角變形。實踐消費中，為控制中厚板變形，常常先焊正面的一局部焊道，翻轉工件，碳刨清根后焊背面的焊道，再翻轉工件，這樣如此往復。普通來說，每次翻身焊接三至五道后即可翻身，直至焊滿中厚板正面的各道焊縫。
同時在(zai)(zai)施焊(han)時要(yao)隨(sui)時察看其角(jiao)變(bian)形(xing)(xing)狀(zhuang)況，留意隨(sui)時準備翻身焊(han)接，以盡可能地減少焊(han)接變(bian)形(xing)(xing)及(ji)焊(han)縫內應力。另外(wai)，設置胎模(mo)夾具，對構件停止(zhi)約束來控制(zhi)(zhi)(zhi)變(bian)形(xing)(xing)，此(ci)類辦法普(pu)通(tong)適(shi)用于異形(xing)(xing)中(zhong)(zhong)厚(hou)板構造(zao)，由于中(zhong)(zhong)厚(hou)板異形(xing)(xing)構造(zao)外(wai)型奇特、斷(duan)面(mian)、截面(mian)尺(chi)寸各(ge)異，在(zai)(zai)自在(zai)(zai)狀(zhuang)態下(xia)，尺(chi)寸精(jing)度(du)難以保證，這就需求依(yi)據構件的(de)外(wai)形(xing)(xing)，制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)胎模(mo)夾具，將(jiang)構件處(chu)于固定的(de)狀(zhuang)態下(xia)停止(zhi)裝配(pei)、定位、焊(han)接，進(jin)而(er)來控制(zhi)(zhi)(zhi)焊(han)接變(bian)形(xing)(xing)。
選擇與控制公允的(de)焊(han)(han)(han)接次(ci)(ci)第，即是(shi)避(bi)(bi)免焊(han)(han)(han)接應力的(de)有效措施，亦是(shi)避(bi)(bi)免中厚板焊(han)(han)(han)接變(bian)形的(de)有效的(de)辦法之一。依據不(bu)同的(de)焊(han)(han)(han)接辦法，制定(ding)不(bu)同的(de)焊(han)(han)(han)接次(ci)(ci)第，埋弧焊(han)(han)(han)普通(tong)采用逆向法、退步法;CO2氣體維護焊(han)(han)(han)及手工焊(han)(han)(han)采用對(dui)稱法、分散(san)(san)平均(jun)法;編制公允的(de)焊(han)(han)(han)接次(ci)(ci)第的(de)方針(zhen)是(shi)“分散(san)(san)、對(dui)稱、平均(jun)、減小(xiao)拘謹(jin)度”。
中(zhong)厚(hou)(hou)板構件(jian)焊(han)接時產生瞬(shun)(shun)時應(ying)(ying)力(li)(li)，焊(han)后產生剩(sheng)余(yu)(yu)(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)，并同(tong)時產生剩(sheng)余(yu)(yu)(yu)變(bian)形(xing)，這是(shi)客觀規(gui)律。普通在制造過程中(zhong)注(zhu)重的是(shi)控(kong)制變(bian)形(xing)，常(chang)常(chang)采取措施來(lai)增(zeng)大被焊(han)構件(jian)的剛性，以求減小變(bian)形(xing)，而疏忽與(yu)此(ci)同(tong)時所增(zeng)加(jia)的瞬(shun)(shun)時應(ying)(ying)力(li)(li)與(yu)焊(han)接剩(sheng)余(yu)(yu)(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)。關(guan)于剛性大、板材厚(hou)(hou)的構件(jian)，固然剩(sheng)余(yu)(yu)(yu)變(bian)形(xing)相對較小，但會產生宏大的拉應(ying)(ying)力(li)(li)，以至招致裂紋。在未產生裂紋的狀況(kuang)下，剩(sheng)余(yu)(yu)(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)在中(zhong)厚(hou)(hou)板構造受載時內(nei)力(li)(li)平均(jun)化的過程中(zhong)常(chang)常(chang)招致構件(jian)失穩、變(bian)形(xing)以至毀壞。因而中(zhong)厚(hou)(hou)板焊(han)接應(ying)(ying)力(li)(li)的控(kong)制與(yu)消弭構件(jian)在制造過程中(zhong)顯得非常(chang)重要。
控制應(ying)力的目標是(shi)降低應(ying)力的峰值(zhi)并(bing)使(shi)其均勻分布。
在(zai)中厚板焊接較(jiao)多(duo)的(de)組(zu)裝條件下(xia)，應依(yi)據構件外形和焊縫(feng)的(de)布置，采取先焊收縮量較(jiao)大(da)的(de)焊縫(feng)，后焊收縮量較(jiao)小的(de)焊縫(feng);先焊拘謹(jin)度較(jiao)大(da)而(er)不能(neng)自在(zai)收縮的(de)焊縫(feng)，后焊拘謹(jin)度較(jiao)小而(er)能(neng)自在(zai)收縮的(de)焊縫(feng)的(de)準繩(sheng)。
在中厚板(ban)(ban)焊接過(guo)程中為(wei)了減少焊接熱輸(shu)進流失過(guo)快，防止(zhi)中厚板(ban)(ban)焊縫(feng)在結晶過(guo)程中產生(sheng)裂(lie)紋(wen)，當中厚板(ban)(ban)板(ban)(ban)厚到達一定厚度時(shi)，焊前應停止(zhi)預熱，對焊縫(feng)周邊一定范圍內停止(zhi)加熱，加熱溫度視(shi)板(ban)(ban)厚及母材碳當量(liang)(CE)而定。
當構件上(shang)某一條焊(han)(han)縫(feng)經預(yu)熱(re)施(shi)焊(han)(han)時(shi)，構件焊(han)(han)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)(qu)域溫度(du)十分高(gao)，隨同著(zhu)焊(han)(han)縫(feng)施(shi)焊(han)(han)的(de)(de)(de)停頓，該區(qu)(qu)(qu)(qu)域內必定產(chan)生熱(re)脹冷(leng)縮(suo)的(de)(de)(de)現象，而該區(qu)(qu)(qu)(qu)域僅占構件截面中(zhong)(zhong)很小一局部，此外(wai)的(de)(de)(de)局部母(mu)材均(jun)處于(yu)冷(leng)卻(常溫)狀態，由此對(dui)中(zhong)(zhong)厚(hou)板(ban)焊(han)(han)接區(qu)(qu)(qu)(qu)域產(chan)生宏大(da)(da)的(de)(de)(de)剛性(xing)拘謹(jin)，形成很大(da)(da)應(ying)力(li)，以至(zhi)產(chan)生裂紋。若此時(shi)在(zai)中(zhong)(zhong)厚(hou)板(ban)焊(han)(han)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)(de)對(dui)稱部位停止(zhi)加熱(re)，溫度(du)略高(gao)于(yu)預(yu)熱(re)溫度(du)，且加熱(re)溫度(du)一直隨同著(zhu)焊(han)(han)接全程，則上(shang)述應(ying)力(li)情況會(hui)(hui)大(da)(da)為(wei)減小，中(zhong)(zhong)厚(hou)板(ban)變形亦會(hui)(hui)大(da)(da)大(da)(da)改觀。
