焊接变形的原因及控制方法 (焊后矫正焊接变形的方法)

我们都知道实际生产时,即便从设计结构和工艺控制方面采取了一定措施,实际焊接完成后,仍然存在一定的焊接变形,需要进行焊后矫正处理。

焊后矫正处理也是控制和解决焊接变形的一个重要步骤,在实际生产中非常关键,下面一起来看下大型焊接结构件常用的焊后矫正方法:机械矫正法和热矫正法。

第一、机械矫正法。

机械矫正法是指利用机械力的作用来矫正焊接变形,是目前生产中矫正焊接变形广为采用的一种矫正方法,它是通过对焊件变形施加反方向的机械作用力来达到矫正变形的目的。

机械矫正法优点:不需要复杂的设备,油压机、水压机、顶床或者直接进行人工大锤的敲打,操作起来过程简单,只需要沿着变形反方向施加压力即可,效果往往不错。

机械矫正法缺点:对消除焊接残余应力的效果不明显,在使用过程中随着残余应力的释放会产生新的变形。

机械矫正法时需要注意:对于低碳钢结构,可在焊后直接采用机械矫正法矫正。对于合金结构钢,焊后必须先进行消除应力处理,才能进行机械矫正,否则,不仅矫正困难,而且容易产生裂纹。对于薄板的波浪变形,可采用锤打焊缝区拉伸应力段的方法。

第二、热矫正法。

热矫正法是在焊件局部变形处,对处于拉伸部分进行局部加热,使其冷却时收缩产生反变形从而达到矫正变形的目的。目前常用的加热方法有火焰加热和电加热两种。

热矫正的优点:矫正变形彻底,对任何复杂形状的工件都能取得很好的效果。热矫正的缺点:对矫正温度要求严格,实际操作中矫正温度不易控制。

加热矫正方法简便灵活,在生产上广为应用,但是还是需要一定的经验。在实际使用时应控制加热的温度与位置,对于低碳钢和普通低合金钢,常采用600~800℃的加热温度。

局部加热矫正的方法有以下三种:

①点状加热法多用于薄板结构,加热点直径d≥15 mm,加热点中心距a为50~100 mm。

②线状加热法多用于矫正角变形、扭曲变形及筒体直径过大或椭圆度。

③三角形加热法多用于矫正弯曲变形。

局部加热矫正的注意事项:

①矫正变形前应认真分析变形情况,制定矫正方案,确定加热位置及矫正步骤。

②认真了解被矫正结构的材料性质。焊接性好的材料,矫正后材料性能变化不大。对于已经热处理的高强度钢,加热温度不应超过其回火温度。

③加热火焰一般采用中性焰。

④当采用水冷配合火焰矫正时,应在钢材冷却到失去红态时再浇水。

⑤由于火焰矫正需要对构件再次加热至高温,所以对于合金钢等材料应当慎用。

总结一下,焊后矫正处理是控制和解决焊接变形的一个重要步骤,常用的焊后矫正方法包括机械矫正法和热矫正法。实际生产中需要把上述几种方法综合使用,比如整体矫正选择机械矫正法,然后对局部变形大的地方辅助于热矫正处理,最终达到理想效果。