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防止和減少P+T焊接變形的方法,必須考慮焊接工藝設計,克服焊接過程中冷熱循環的變化。收縮無法消除,但可以控制。減少收縮變形的方法如下:
1、不要過度焊接
P+T焊接點金屬填充越多,變形力越大。正確的焊縫尺寸不僅可以獲得較小的焊接變形,而且可以節省P+T焊接材料和時間。填充焊縫的焊縫金屬量應很小,焊縫應平坦或略微凸出,過多的焊縫金屬不會增加強度。相反,它會增加收縮力和焊接變形。
2、間歇焊接
另一種減少焊縫填充的方法是更多地使用間斷焊接。如果焊接加強板,間歇焊接可減少75%的焊縫填充,同時確保所需的強度。
3、減少焊道
粗焊絲少焊道的P+T焊接變形小于細焊絲多焊道的焊接變形。如果有多個焊道,每個焊道產生的收縮會增加焊縫的總收縮。從圖中可以看出,焊道數少、焊條粗的焊接工藝比焊道數多、焊條細的焊接工藝效果更好。
4、防變形技術
P+T焊接前,零件應朝焊接變形的相反方向彎曲或傾斜(平焊或立焊除外),反向變形的預設量應通過試驗確定。預彎曲、預設置或預拱焊件是一種利用反向機械力抵消焊接應力的簡單方法。預設工件時,會產生變形,使工件與焊縫的收縮應力相反。焊接前預設的變形與焊接后的變形相互抵消,使焊接工件成為理想平面。
另一種平衡收縮力的常用方法是將相同的焊接工件相對放置并夾緊。該方法也可用于預彎。夾緊前,將楔塊放置在工件的適當位置。
特殊重型焊接工件由于自身的剛性或零件的相互位置,能產生所需的平衡力。如果不產生這些平衡力,則需要使用其他方法來平衡焊接材料的收縮力,以便相互抵消。平衡力可以是其他收縮力、工裝夾具形成的機械約束力、零件裝配和焊接順序形成的約束力以及重力形成的約束力。
5、P+T焊接順序
根據工件的結構形式確定合理的裝配順序,使工件結構收縮在同一位置。在工件和軸上開雙面坡口,采用多層焊接,并確定雙面焊接順序。角焊縫采用間斷焊,一道焊縫的收縮與第二道焊縫的收縮相平衡。該夾具可將工件固定在所需位置,增加剛度,減少P+T焊接變形。該方法廣泛用于小工件或小部件的焊接。由于焊接應力增加,僅適用于塑性好的低碳鋼結構。
6、P+T焊接后消除收縮力
敲擊是一種抵消焊縫收縮力的方法,就像焊縫冷卻一樣。敲擊將使焊縫延伸并變薄,從而消除應力(彈性變形)。但是,使用此方法時,必須注意不能敲擊焊縫根部,敲擊過程中可能會出現裂紋。一般情況下,不得在蓋焊道上使用敲擊。