|
<防止焊接中變形和減少內(nèi)應(yīng)力的方法>在焊接精密零件中,焊接方法是控制產(chǎn)品質(zhì)量非常重要的關(guān)鍵，如果焊接不好就會產(chǎn)生變形和內(nèi)應(yīng)力，甚至焊后的零件無法使用而報廢。
一、減少內(nèi)應(yīng)力的方法
1．錘打和鍛冶——機械法
當焊修較長的裂縫和堆焊層，需要以一端連續(xù)焊到另一端時，在焊修進行中，趁著焊縫和堆焊層在熾熱的狀態(tài)下，用手錘敲打，這樣可以減少焊縫的收縮和減少內(nèi)應(yīng)力。敲打時，焊修金屬溫度800℃時效果最好。若溫度下降，敲打力也隨之減小。溫度過低，在300℃左右就不允許敲打了，以免發(fā)生裂紋。鍛冶方法的道理與上述基本一致，不同的是要把焊件全部加熱后再敲打。
2．預熱和緩冷——熱力法
此種方法就是焊修前將需焊的工件放在爐內(nèi)，加熱到一定的溫度(100～600℃)，在焊接過程中要防止加熱后的工件急劇冷卻。這樣處理的目的是降低焊修部分溫度和基體金屬溫度的差值，從而減少內(nèi)應(yīng)力。緩冷的方法是將焊接后的工件加熱到600℃，放到退火爐中慢慢地冷卻。
3．“先破后立”法
鑄鐵件用普通碳素鋼焊條焊接時，很容易產(chǎn)生裂紋，用鑄鐵焊條又不經(jīng)濟。現(xiàn)介紹一種“先破后立”用碳素鋼焊條焊接的方法：先沿焊縫用小電流切割，注意只開槽而不切透，然后趁熱焊接。由于切割時消除了裂紋周圍局部應(yīng)力，不會產(chǎn)生新裂紋，焊接效果很好。
在焊接過程中減少內(nèi)應(yīng)力有以上三種方法，現(xiàn)舉例如下：鑄鐵泵殼裂縫的焊接。
(1)在裂縫的兩端點鉆止裂孔(φ10mm)，以防焊接中裂縫進一步向外擴展。
(2)用手動磨光機在裂縫的位置開坡口，坡口頂寬8～9mm，略成V字形，深32mm(此泵泵殼壁厚為40mm)，使得能夠焊入電焊液。
(3)焊接為手工焊，采用φ3.2mm專用鑄鐵電焊條，使用直流電焊機，反接，電流為150A，實施間斷焊，即每焊長15～20mm電焊縫，停等片刻。在停焊間隙，當焊接熔液凝固后，由白熱狀態(tài)到紅熱狀態(tài)時，用小尖錘捶擊電焊縫，捶擊用力要輕，速度要快，次數(shù)要多，使焊縫金屬減薄向四周伸長，抵消一些焊縫收縮并減少焊接應(yīng)力，這樣能有效地提高焊縫金屬的抗裂性(注意使用小錘頭必須是半徑為10mm左右的圓弧形的)。待焊接熔池冷卻到暗紅色消失后再接著焊。
(4)對于較長的裂縫，為避免開裂，必須分段焊補。分段的原則是先焊能自由伸縮的那段。如分三段，應(yīng)首先焊中間的一段，當此段冷至暗紅色消失時，立即施焊另一段，然后焊最后一段。
(5)施焊前，先對焊縫區(qū)進行預熱，焊后保溫，以降低冷卻速度。預熱、保溫不僅能提高焊縫金屬的抗裂性，而且還有益于降低熔合線附近區(qū)域的硬度。
二、減少和防止焊修時變形的方法
1．預熱法
在焊接前對焊接件進行預熱，不僅可以減少內(nèi)應(yīng)力，而且也是一種減少變形的好方法。
2．預加反變形法
預加反變形法是根據(jù)被焊金屬的性質(zhì)，預先憑經(jīng)驗估計出焊修后發(fā)生變形的方向和收縮量，在焊修前，將工件用機械方法進行預變形，使焊修后的變形恰好和預變形抵消。
3．水冷法
此種方法就是利用冷水噴射焊件，用降低基體金屬的溫度來防止變形，也可以將焊件浸在冷水槽中，露出需要焊修的部分，這樣使基體金屬溫度不會升高，因此焊修件也不會引起變形。
4．夾固法
此種方法就是用剛性較大的夾具緊固焊件，防止被焊件在焊接時產(chǎn)生變形。但此法將在焊件內(nèi)部殘留著內(nèi)應(yīng)力，因此，這種方法主要應(yīng)用于具有良好可塑性的低碳鋼薄板焊接。
5．合理選擇焊接規(guī)范
在焊接前，合理選擇焊接規(guī)范，對減少焊件變形影響很大。如隨著電流強度的增加，焊件的變形相應(yīng)增大。焊縫的焊接順序?qū)p少焊件變形有很大意義，結(jié)構(gòu)上的焊縫，應(yīng)該使被連接的兩個部件之間的焊縫最后焊成。對于柱形板結(jié)構(gòu)，應(yīng)該先焊縱向(軸向)焊縫，然后焊環(huán)形焊縫，否則，會使結(jié)構(gòu)中央引起凸起變形，甚至裂縫。若焊件是一些鋼板組成的金屬板，應(yīng)首先拼焊鋼板的橫向焊縫，當組成單個板條后，可采用分段焊，每一段都是朝著與施焊總方向相反的方向施焊，即采用逆向焊接法。
另外，在焊接焊件時，如條件允許，應(yīng)盡量采用快速和多層的焊接方法，各層間隔時間越短，效果就越好。
本文來源:新華創(chuàng)工業(yè)機器人
|
