12-焊接应力与焊接变形

焊接应力与焊接变形考点：焊接应力与焊接变形焊接接头工艺设计1.焊缝的布置应尽可能分散2.焊缝的位置应尽可能对称布置3.焊缝应尽量避开最大应力和应力集中的位置4.焊缝应尽量避开机械加工表面5.焊缝位置应便于焊接操作一、降低焊接应力的措施1.设计措施（1）尽量减少焊缝的数量和尺寸，可减小变形量，同时降低焊接应力。（2）防止焊缝过于集中，从而避免焊接应力峰值叠加。（3）将容器的接管口设计成翻边式，少用承插式。2.工艺措施（1）采用较小的焊接线能量，减小焊缝热塑变的范围，从而降低焊接应力。（2）合理安排装配焊接顺序，使焊缝有自由收缩的余地，降低焊接中的残余应力。（3）层间进行锤击，使金属晶粒间的应力得以释放，从而降低焊接应力。（4）焊接高强钢时，选用塑性较好的焊条。焊接时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量，又称为焊接线能量。线能量的计算公式：q = IU/v，式中：I焊接电流 AU电弧电压 Vv焊接速度 cm/sq线能量 J/cm线能量综合了焊接电流、电弧电压和焊接速度三大焊接工艺参数对焊接热循环的影响。（5）采用整体预热。（6）降低焊缝中的含氢量及焊后进行消氢处理，减小氢致集中应力。（7）采用热处理的方法：整体高温回火：局部高温回火或温差拉伸法（低温消除应力法，伴随焊缝两侧的加热同时加水冷）。【例-06单选题】合理选择装配和焊接顺序、焊接方法，是对焊接变形和焊接应力的（ ）控制措施。A.设计因素B.施工方案C.工艺因素D.施工方法网校答案：C 三、焊接变形的危害性及预防焊接变形的措施（一）焊接变形的分类焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温条件下的残余变形。就残余变形而言，又可分为焊件的面内变形和面外变形。1.面内变形：可分为焊缝纵向收缩变形、横向收缩变形和焊缝回转变形。2.面外变形：可分为角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳波浪变形。（二）焊接变形的危害降低装配质量；影响外观质量，降低承载力；增加矫正工序，提高制造成本。（三）预防焊接变形的措施1.进行合理的焊接结构设计：（1）合理安排焊缝位置。焊缝尽量以构件截面的中性轴对称；焊缝不宜过于集中。（2）合理选择焊缝尺寸和形状。在保证结构有足够承载力的前提下，应尽量选择较小的焊缝尺寸，同时选用对称的坡口。（3）尽可能减少焊缝数量，减小焊缝长度。2.采取合理的装配工艺措施（1）预留收缩余量法：为了防止焊件焊接以后发生尺寸缩短，可以通过计算，将预计发生缩短的尺寸在焊前预留出来。为了保证预留的准确，应将估算、经验和实测三者相结合起来。（2）反变形法：先将焊件向焊接变形相反的方向进行人为的变形。（3）刚性固定法：适用于较小的焊件，在焊接施工中应用较多，对角变形和波浪变形有显著的效果。为了防止薄板焊接时的变形，常在焊缝两侧加型钢、压铁或楔子压紧固定。 （4）合理选择装配程序：对于大型焊接结构，适当地分成几个部件，分别进行装配焊接，然后再拼焊成整体 。例如储罐底板焊接可以先焊短焊缝，再焊长焊缝。3.采取合理的焊接工艺措施（1）合理的焊接方法。尽量用气体保护焊等热源集中的焊接方法。不宜用焊条电弧焊，特别不宜选用气焊。（2）合理的焊接线能量。尽量减小焊接线能量的输入能有效地减小变形。（3）合理的焊接顺序和方向。（4）进行层间锤击（打底层不适于锤击）。【例-09单选题】把焊接变形降到最小的焊接方法是（ ）。A.气体保护焊 B.电弧焊 C.埋弧自动焊 D.气焊网校答案：A【2017年案例】背景资料某机电安装公司承接南方沿海储油灌区的安装任务,该机电公司项目部认真组织施工。在第一批罐底板到达现场后,随即组织下料作业,连夜进行喷涂除锈。.底板敷设完成后,焊工按技术人员的交底,点焊固定后,先焊长焊缝,后焊短焊缝,采用大焊接线能量分段退焊。在底板焊接工作进行到第二天时,出现了很明显的波浪形变形。项目总工及时组织技术人员改正原交底中错误的作法,并采取措施,矫正焊接变形,项目继续受控推进。【问