山西中厚板焊接變形及焊接應(yīng)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(zhuǎn)工件，碳刨清根后焊背面的焊道，再翻轉(zhuǎn)工件，這樣如此往復(fù)。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。
同時在施焊時要隨時察看其角變形狀況，留意隨時準(zhǔn)備翻身焊接，以盡可能地減少焊接變形及焊縫內(nèi)應(yīng)力。另外，設(shè)置胎模夾具，對構(gòu)件停止約束來控制變形，此類辦法普通適用于異形中厚板構(gòu)造，由于中厚板異形構(gòu)造外型奇特、斷面、截面尺寸各異，在自在狀態(tài)下，尺寸精度難以保證，這就需求依據(jù)構(gòu)件的外形，制造胎模夾具，將構(gòu)件處于固定的狀態(tài)下停止裝配、定位、焊接，進(jìn)而來控制焊接變形。
選擇與控制公允的焊接次第，即是避免焊接應(yīng)力的有效措施，亦是避免中厚板焊接變形的有效的辦法之一。依據(jù)不同的焊接辦法，制定不同的焊接次第，埋弧焊普通采用逆向法、退步法;CO2氣體維護(hù)焊及手工焊采用對稱法、分散平均法;編制公允的焊接次第的方針是“分散、對稱、平均、減小拘謹(jǐn)度”。
中厚板構(gòu)件焊接時產(chǎn)生瞬時應(yīng)力，焊后產(chǎn)生剩余應(yīng)力，并同時產(chǎn)生剩余變形，這是客觀規(guī)律。普通在制造過程中注重的是控制變形，常常采取措施來增大被焊構(gòu)件的剛性，以求減小變形，而疏忽與此同時所增加的瞬時應(yīng)力與焊接剩余應(yīng)力。關(guān)于剛性大、板材厚的構(gòu)件，固然剩余變形相對較小，但會產(chǎn)生宏大的拉應(yīng)力，以至招致裂紋。在未產(chǎn)生裂紋的狀況下，剩余應(yīng)力在中厚板構(gòu)造受載時內(nèi)力平均化的過程中常常招致構(gòu)件失穩(wěn)、變形以至毀壞。因而中厚板焊接應(yīng)力的控制與消弭構(gòu)件在制造過程中顯得非常重要。
控制應(yīng)力的目標(biāo)是降低應(yīng)力的峰值并使其均勻分布。
在中厚板焊接較多的組裝條件下，應(yīng)依據(jù)構(gòu)件外形和焊縫的布置，采取先焊收縮量較大的焊縫，后焊收縮量較小的焊縫;先焊拘謹(jǐn)度較大而不能自在收縮的焊縫，后焊拘謹(jǐn)度較小而能自在收縮的焊縫的準(zhǔn)繩。
在中厚板焊接過程中為了減少焊接熱輸進(jìn)流失過快，防止中厚板焊縫在結(jié)晶過程中產(chǎn)生裂紋，當(dāng)中厚板板厚到達(dá)一定厚度時，焊前應(yīng)停止預(yù)熱，對焊縫周邊一定范圍內(nèi)停止加熱，加熱溫度視板厚及母材碳當(dāng)量(CE)而定。
當(dāng)構(gòu)件上某一條焊縫經(jīng)預(yù)熱施焊時，構(gòu)件焊縫區(qū)域溫度十分高，隨同著焊縫施焊的停頓，該區(qū)域內(nèi)必定產(chǎn)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，而該區(qū)域僅占構(gòu)件截面中很小一局部，此外的局部母材均處于冷卻(常溫)狀態(tài)，由此對中厚板焊接區(qū)域產(chǎn)生宏大的剛性拘謹(jǐn)，形成很大應(yīng)力，以至產(chǎn)生裂紋。若此時在中厚板焊縫區(qū)域的對稱部位停止加熱，溫度略高于預(yù)熱溫度，且加熱溫度一直隨同著焊接全程，則上述應(yīng)力情況會大為減小，中厚板變形亦會大大改觀。
