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箱體焊接加工參考因素與控制 |
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箱體焊接技術(shù)離不開鋼材的焊接技術(shù),箱體焊接通常采用熔化焊方法,在接口處局部加熱,使被焊接材料與添加的焊接材料溶化,使分開的板料連成整體。而焊縫的強(qiáng)度已經(jīng)可以達(dá)到甚至超過母材的強(qiáng)度。焊接后會留下塑性變形。
1、箱體焊接參考因素 材料因素:材料對于箱體焊接變形有著重要的影響。其材料熱物理性能參數(shù)的影響主要體現(xiàn)在熱傳導(dǎo)系數(shù)上,一般熱傳導(dǎo)系數(shù)越小,溫度梯度越大,焊接變形越明顯。力學(xué)性能對焊接變形的影響相對復(fù)雜,熱膨脹系數(shù)的影響明顯,隨熱膨脹系數(shù)的增加焊接變形相應(yīng)增加。一般來說不銹鋼箱體比冷板箱體焊接變形會大些。 結(jié)構(gòu)因素: 箱體焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對箱體焊接變形的影響為考慮因素的重中之重。盡量減小焊接部位、對接部位、增加筋板和加強(qiáng)板。一般情況下復(fù)雜結(jié)構(gòu)自身的拘束作用在焊接過程中占主導(dǎo)地位,而箱體結(jié)構(gòu)本身在焊接過程中的拘束度變化隨結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的增加而增加。因此,在箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)須針對其強(qiáng)度作出簡化性優(yōu)化,這對減小箱體焊接變形有著十分重要的作用。工藝因素: 箱體焊接工藝對焊接箱體的變形有著多方面影響,其焊接順序與固定方法為主,并以其焊接時(shí)電流電壓等參數(shù)為依歸。焊接箱體順序?qū)附幼冃蔚挠绊戯@著,一般情況下,改變焊接順序可以改變殘余應(yīng)力的分布及應(yīng)力的狀態(tài),減小焊接箱體的形變。一般來說,焊接箱體以底部為地基,焊接框架,先點(diǎn)后焊之原則,減小焊接箱體時(shí)變形。真空箱體焊接更為明顯須按這一原則,并對其采用段焊代全焊之方式。
2、箱體焊接控制 箱體設(shè)計(jì)措施:(1)簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 箱體焊接簡化主要體現(xiàn)于箱體的結(jié)構(gòu),簡化的結(jié)構(gòu)可減小不必要的焊接接口,減小不必要的焊接變形。采取板料在設(shè)計(jì)時(shí)能彎則彎之原則,并適當(dāng)安排加強(qiáng)筋位置。 (2)合理選擇焊接尺寸和形式 焊接尺寸大小直接影響焊接的變形。焊縫尺寸大,不但焊接量大,而且焊接變形也大,因此,在結(jié)構(gòu)的承載能力下,設(shè)計(jì)時(shí)須盡量采用較小的焊縫尺寸。 (3)合理焊縫的布置 合理的布置焊縫位置是箱體焊接結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵,它與箱體產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、成本以及焊工得勞動條件有著密切的關(guān)系,其一般工藝設(shè)計(jì)原則可簡述為:焊縫的布置應(yīng)盡可能分散;焊縫的位置應(yīng)盡可能對稱布置;焊縫應(yīng)盡量避開和應(yīng)力集中的位置;焊縫應(yīng)盡量避開機(jī)械加工表面;焊縫位置應(yīng)便于焊接操作。 (4)焊接方式的選擇 焊接方式一般分為:氬弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、電焊等,在箱體焊接中現(xiàn)一般采用氬弧焊的焊接方式,因其具有以下特點(diǎn):⑴氬弧焊電弧穩(wěn)定,飛濺小,焊縫致密,表面沒有熔渣,成形美觀;⑵電弧和熔池區(qū)是氣流保護(hù),明弧可見,便于操作,容易實(shí)現(xiàn)全位置自動焊接;⑶電弧在氣流壓縮下燃燒,熱量集中,熔池較小,焊接速度較快,因此焊接熱影響區(qū)較窄,工件焊后變形小。 (5)工藝措施 工藝措施是指在焊接構(gòu)件生產(chǎn)制造過程中所采用的一系列措施,將其分為焊前預(yù)防措施、焊接過程中的控制和焊后矯正措施。
箱體焊接在焊前預(yù)防主要體現(xiàn)于預(yù)防變形和剛性固定組裝法上。
預(yù)變形法或反變形法是根據(jù)預(yù)測的焊接變形大小和方向,在待焊板料工件裝配時(shí)造成與焊接變形相當(dāng)、方向相反的預(yù)變形量和反變形量,焊后抵消預(yù)變形量,使箱體達(dá)設(shè)計(jì)要求。
鋼性固定組裝法是采用夾具或剛性胎具將被焊構(gòu)件盡可能固定,有效控制箱體的角變形與彎曲變形等。
合理的焊接順序可有效箱體的形變。焊接箱體以底部為地基,焊接框架,先點(diǎn)后焊之原則,減小焊接箱體時(shí)變形,并實(shí)施箱體對角效正。真空箱體焊接更為明顯須按這一原則,并對其采用段焊代全焊之方式。為減小焊接的形變,也須按照一般的焊接措施防止變形:隨焊兩側(cè)加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等。
箱體焊接一般不采取焊后矯正,但由于在焊接過程中板料的扭曲而對箱體板料進(jìn)行矯正,一般采用機(jī)械力或沖擊進(jìn)行焊接變形矯正,其包括靜力加壓矯直法,焊縫滾壓法等。 |
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