焊接應(yīng)力及消除方法

時(shí)間：2020-04-16作者：陜西安燁順電子科技有限公司瀏覽：195

1先了解什么是焊接應(yīng)力與釋放

焊接應(yīng)力:指焊件內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力。它是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形,形成裂紋的主要原因。焊接應(yīng)力可分為瞬態(tài)熱應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力。

應(yīng)力釋放：是指物體內(nèi)某一點(diǎn)的應(yīng)力由于釋放能量而降低的現(xiàn)象;確切地說是能量釋放。

應(yīng)力釋放一般有兩種情況:其一,在應(yīng)力集中的部位,如斷裂端點(diǎn)和交叉部位等處發(fā)生形變或破壞,導(dǎo)致應(yīng)力釋放。其二,并非應(yīng)力集中的地區(qū)巖質(zhì)相變、巖石力學(xué)性質(zhì)變化或其他原因,致使強(qiáng)度降低,也會(huì)發(fā)生形變或破壞,造成應(yīng)力釋放。

焊接應(yīng)力的危害可從兩方面考慮:

(1)對結(jié)構(gòu)完整性的影響：焊接熱應(yīng)力可促使焊縫產(chǎn)生熱裂紋,殘余應(yīng)力導(dǎo)致焊后延遲裂紋的形成。

(2)對結(jié)構(gòu)服役性能的影響：焊接殘余應(yīng)力可以加速疲勞破壞,導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂(包括硫化物引起的開裂和堿脆破壞),產(chǎn)生低溫脆斷破壞,促進(jìn)材料的腐蝕磨損等,壓縮殘余應(yīng)力還會(huì)造成薄板結(jié)構(gòu)或細(xì)長桿件的壓曲失穩(wěn),產(chǎn)生面外變形

焊接應(yīng)力減小與釋放的研究：在焊接過程當(dāng)中，由于熱脹冷縮,焊后又沒及時(shí)處理，就會(huì)出現(xiàn)焊接殘余應(yīng)力,并且是形成各種焊接裂紋的因素之一,應(yīng)在焊接、制造和設(shè)計(jì)時(shí)加以控制和重視。因此在焊接大型鋼結(jié)構(gòu)屋架的時(shí)候,由于我們需要對焊接應(yīng)力進(jìn)行詳細(xì)的分析與研究,將焊接應(yīng)力所產(chǎn)生的影響降低到較小的限度。一般來說,焊接應(yīng)力減小的方式主要分為幾種,熱時(shí)效、加載法、超聲沖擊與錘擊。

二、減小焊接應(yīng)力的措施

(1)大型鋼屋架不應(yīng)采用熱時(shí)效方法

何為時(shí)效：實(shí)效分為自然實(shí)效熱時(shí)效。自然實(shí)效指把金屬放在自然環(huán)境中，是金屬達(dá)到生產(chǎn)后的應(yīng)力的消除。熱時(shí)效指在一定的溫度中是金屬的內(nèi)應(yīng)力消除。

對重要焊接構(gòu)件**行整體熱時(shí)效,然后在現(xiàn)場與其它構(gòu)件進(jìn)行組合拼焊的工藝是建筑鋼結(jié)構(gòu)制造常采用的方法。在焊接很多大型鋼結(jié)構(gòu)建筑物的時(shí)候,我們一般都是采用整體熱時(shí)效,然后運(yùn)現(xiàn)場拼焊,通過熱時(shí)效的焊接方式,可以具有焊縫去氫、恢復(fù)塑性和消應(yīng)力三重功能。在焊接過程當(dāng)中,一般認(rèn)為熱時(shí)效的消應(yīng)力效果為40-80%,能有效的保證焊接的效果完整。達(dá)到消除整個(gè)殘余應(yīng)力的要求,加上局部的熱效應(yīng)在加熱的邊緣還會(huì)出現(xiàn)新的殘余應(yīng)力無法得到清除。因此現(xiàn)場采用局部熱時(shí)效的方式建議在焊接過程當(dāng)中作為焊接小型的鋼材為主。焊接大型鋼結(jié)構(gòu)的屋架建議考慮其它補(bǔ)充、替代工藝。

(2)建議采用加載法

加載法就是通過不同方式在構(gòu)件上施加一定的拉伸應(yīng)力,使焊縫及其附近產(chǎn)生拉伸塑性變形,與焊接時(shí)在焊縫及其附近所產(chǎn)生的壓縮塑性變形相互抵消一部分,達(dá)到松馳應(yīng)力的目的。這種方式可以在一定程度上進(jìn)行進(jìn)行大型鋼結(jié)構(gòu)屋架的焊接。由于在焊接前先將所焊接的鋼彩進(jìn)行拉伸。在焊接完畢之后,鋼材能夠在恢復(fù)時(shí)抵消焊接應(yīng)力的影響,并且能夠有一定的伸縮度,提高屋頂?shù)某兄啬芰?。因此焊接大型鋼結(jié)構(gòu)屋架應(yīng)該主要采用這種方式。

(3)焊接過程中補(bǔ)充使用超聲沖擊與錘擊的方法

超聲沖擊消應(yīng)力(又名豪克能焊接應(yīng)力消除)工藝的特點(diǎn)是:在超聲頻率(≥16KHz)下應(yīng)用束狀沖頭,在對焊趾和焊縫表面進(jìn)行沖擊;從實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)來看:

1)超聲沖擊對一定深度的表層有消應(yīng)力的效果,在采用對焊道全覆蓋沖擊時(shí),被沖擊的表面會(huì)形成壓應(yīng)力,表層應(yīng)力消除80%以上，對2～4mm深度層消應(yīng)力效果可達(dá)34～55%。

2)采用焊趾沖擊法,可以快速修復(fù)焊趾的缺陷,降低應(yīng)力集中。對提高接頭的疲勞壽命有明顯作用。

由于超聲沖擊設(shè)備(豪克能焊接應(yīng)力消除設(shè)備)的結(jié)構(gòu)與使用特點(diǎn)，對于**大型工件，內(nèi)部焊接工件的處理有一定的局限性，建議配和振動(dòng)時(shí)效設(shè)備儀器使用，振動(dòng)時(shí)效設(shè)備可以對工件整體進(jìn)行應(yīng)力均化，降低應(yīng)力峰值，超聲沖擊設(shè)備可以對關(guān)鍵焊縫進(jìn)行強(qiáng)化處理，消除應(yīng)力，保證工件尺寸精度均有良好的作用效果。針對大型小型工件均可以使用。


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  詞條說明

• 【振動(dòng)時(shí)效儀】振動(dòng)時(shí)效特點(diǎn)

  振動(dòng)時(shí)效特點(diǎn)1．適用性強(qiáng)由于設(shè)備簡單易于搬動(dòng)，因此可以在任何場地上進(jìn)行現(xiàn)場處理。它不受構(gòu)件大小和材料的限制，從幾十公斤到幾百噸的構(gòu)件都可使用振動(dòng)時(shí)效技術(shù)。特別是對一些大型構(gòu)件無法使用熱時(shí)效處理時(shí)，振動(dòng)時(shí)效就具有較加**的優(yōu)越性。2．節(jié)省成本振動(dòng)時(shí)效只需30分鐘即可進(jìn)行下道工序。而熱時(shí)效至少需一至二天以上，且需大量的煤油、電等能源。因此，相對于熱時(shí)效來說，振動(dòng)時(shí)效可節(jié)省能源90%以上，可節(jié)省費(fèi)用90

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  振動(dòng)檢測儀測量的方位選擇1.測量位置(測點(diǎn))。測量的位置選擇在振動(dòng)的敏感點(diǎn)，傳感器安裝方便，對振動(dòng)信號干擾小的位置，如軸承的附近部位。2.測量方向。由于不同的故障引起的振動(dòng)方向不同，一般測量互相垂直的三個(gè)方向的振動(dòng)，即軸向(A向)、徑向(H向、水平方向)和垂直方向(v向)。例如對中不良引起軸向振動(dòng);轉(zhuǎn)子不平衡引起徑向振動(dòng)；機(jī)座松動(dòng)引起垂直方向振動(dòng)。高頻或隨機(jī)振動(dòng)測量徑向，而低頻振動(dòng)要測量三個(gè)方向。

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  VSR-60振動(dòng)消除應(yīng)力系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)附件1.技術(shù)特點(diǎn)VSR-60型振動(dòng)消除應(yīng)力系統(tǒng)本控制系統(tǒng)選用工業(yè)控制機(jī)機(jī)箱，具有良好的擴(kuò)展性和可靠性，確保主機(jī)及技術(shù)資料安全；抗電磁場干擾能力強(qiáng)，保證系統(tǒng)在較加惡劣的工業(yè)現(xiàn)場正常、可靠運(yùn)行；操作系統(tǒng)板為*的新式系統(tǒng)控制方式、嚴(yán)格的選用原裝進(jìn)口元器件，優(yōu)化了我們產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)并確保系統(tǒng)的精確運(yùn)行；嵌入式程序編入，可根據(jù)用戶反饋信息進(jìn)行產(chǎn)品改進(jìn)升級。本系統(tǒng)供電電源