焊接变形的控制方法.ppt

焊接变形的控制方法 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望2焊接应力产生的原因举一个简单例子来说明。图是一个金属框架，如果只让框架的中心杆件受热，而两侧杆件的温度保持不变，则前者由于温度上升而伸长，但是这种伸长的趋势受到两侧杆件的阻碍，不能自由地进行，因此中心杆件就受到压缩，产生压应力。而两侧杆件在阻碍中心杆件膨胀伸长的同时受到中心杆件的反作用而产生拉应力。这种应力是在没有外力作用下出现的，且拉应力与压应力在框架中互相平蘅，就构成了内应力。因为这是由于不均匀温度造成的，所以称之为温度应力或热应力。如果温度应力不高（低于材料的屈服极限），的框架里不产生塑性变形，那么，当框架的温度均匀化以后，热应力亦随之消失。手工矫正手工矫正一般用于尺寸较小的局部变形，手工矫正的主要工具和设备是大锤和平台，为减小锤疤，可采用铜捶或用平锤垫在下面锤击的方法板件旁弯变形矫正板件旁弯变形矫正角变形矫正凸凹变形矫正扭曲变形矫正细长刚度较小型钢弯曲变形矫正碟曲变形矫正火焰矫正的三要素1 加热位置:必须使它产生变形的方向与残余变形方向 相反;2 加热温度:结构钢控制在600至800度之间 3加热区形状:点状;条状;三角形翼缘板的角变形梁的弯曲变形波浪变形矫正火焰矫正的注意事项1了解被矫正构件的材质2火焰矫正过程用水急冷的目的是限制热涨 的范围3加热温度不宜超过800度4加热火焰一般用中性焰5通过分析确定合理的加热位置6火焰加热位置通常都远离焊缝起重机焊接生产流程起重机焊接生产流程1原材料进厂检验焊接生产使用的原材料应具有符合现行国家标准或设计、工艺特殊要求的材质合格证明，并根据相关要求进行原材料的理化性能复验。2钢材预处理所有起重机产品用钢材进入生产车间落料前，必须经过抛丸预处理，抛丸预处理后的钢材表面质量为 Sa 2.5级，并根据使用要求喷涂底漆。钢板须经平板机校平，型钢经型钢校直机校直。3 焊接零件的落料焊接零件的落料通常有几种方法，如：火焰切割（数控切割、半自动切割、手工切割）、锯断、剪断、冲裁等，一般情况下中厚板落料采用火焰切割；薄板（板厚小于6mm）采用剪断、冲裁方法；工字钢、槽钢、角钢等型钢采用锯断的方法。4 焊接零件的坡口制作焊接零件的坡口制作可以采用切削加工（刨床、铣床、车床等），或采用火焰切割方法制作。5.大焊接零件的拼接大型起重机焊接结构件的零件尺寸比较大，超出了普通钢材供货的标准尺寸，因此，大尺寸的焊接零件在进入部件装焊前必须先进行拼接工序。如：起重机主梁的翼缘板、腹板及小车道轨等。通常中厚板焊缝较长时，拼接焊缝采用自动埋弧焊方法，其他拼接焊缝采用气体保护焊或者焊条电弧焊方法。6.焊接部件的装配焊接焊接部件装配依据设计图样，严格执行装配焊接工艺中的装配程序、装配方案以及有关标准进行。关键零部件及关键工序要执行专用装配焊接工艺及作业指导书，一般零部件执行通用装配焊接工艺。7焊接质量检查焊接检查人员根据设计图样、焊接工艺以及有关标准要求进行过程和焊后检测。除设计图样、焊接工艺规定的质量要求外，一般应进行焊接结构件焊缝外观质量检查，对接焊缝符合标准JB/T 5000.3 BS级的规定，角焊缝符合JB/T 5000.3 BK级的规定。桥式起重机主梁焊接生产实例桥式起重机主梁焊接生产实例零件的落料工序主梁的主腹板、副腹板、上翼缘板和下翼缘板长度比较长，因此这些零件的下料采用火焰半自动气割机切割，角钢、槽钢、工字钢等型钢采用锯床下料，其余大筋板等零件采用火焰数控切割机下料。零件下料尺寸和形状公差除达到设计图样和备料工艺技术要求外，应符合JB/T 5000.3重型机械通用技术条件 焊接件相关要求。零件的拼接工序主梁焊接生产中，超长、超宽的零件应在部件装配前，进行拼接工序，达到零件需要的尺寸。拼接零件最小宽度500mm，相邻的宽度方向对接焊缝（平行位置）之间要错开300mm以上，避免出现十字焊缝。上翼缘板、下翼缘板、主腹板、副腹板、T型钢拼接工序的对接焊缝，在长度方向的布置要相互错开，不允许在主梁的同一截面上，并且应该与主梁的大筋板位置错开，此项要求应在制订零件备料工艺和装配焊接工艺时，应加以关注。所有拼接工序的对接焊缝超声波探伤应符合GB/T 11345中的级或者符合GB/T 3323中的级要求。上翼缘板、下翼缘板的拼接工艺在专用装配平台上装配零件，上翼缘板、下翼缘板拼接工艺示意图见图，图中括号内尺寸为下翼缘板的零件尺寸。对接焊缝焊接坡口采用边缘刨床切削加工制作，装配、定位焊后对接焊缝的钢板错边量1mm，工艺余量（L=1/1000S+60mm）。对接焊缝的坡口形式见图，选择带钝边单面V形坡口，采用自动埋弧焊焊接方法，焊接材料及焊接规范参数见表，对接焊缝两端施焊前装点引弧板和收弧板，焊接顺序为先焊接宽度方向对接焊缝（a），焊缝经探伤检查合格后，再焊接长度方向对接焊缝（b）。焊接方法焊接材料焊接规范备注 电流/A电压/V焊接速度/cm/min自动埋弧焊焊丝：H08MnA焊剂：HJ431正面：500550反面：55060030343042上、下翼缘板拼接自动埋弧焊焊丝：H08MnA焊剂：HJ431正面：520560反面：58062032363042主、副腹板拼接气体保护焊焊丝：ER50-6气体：80%Ar+20%CO2封底：150160填充：26030020232630T型钢拼接自动埋弧焊焊丝：H08MnA焊剂：HJ431封底：480500填充：58060032363042主梁外侧腹板与翼缘板焊缝气体保护焊焊丝：ER50-6气体：80%Ar+20%CO2封底：200250填充：26030024262834其余角焊缝主腹板、副腹板的拼接工艺在专用装配平台上装配零件，主腹板、副腹板拼接工艺示意图见图8-4，图中括号内尺寸为副腹板的零件尺寸。对接焊缝焊接坡口采用边缘刨床加工制作，装配、定位焊后对接焊缝的钢板错边量1mm，工艺余量（L=1/1000S+70mm）为104mm。对接焊缝的坡口形式见图，选择I 型坡口，采用双面埋弧自动焊焊接方法，焊接材料及焊接规范参数见表，对接焊缝两端施焊前装点引弧板和收弧板，焊接顺序为先焊接宽度方向对接焊缝（a），焊缝经探伤检查合格后，再焊接长度方向对接焊缝（b）。主梁的装配焊接生产在主梁的装配焊接生产前，完成了上翼缘板、下翼缘板、主腹板、副腹板拼接工序及对接焊缝的无损探伤检测；主腹板、副腹板的上拱度预制；装配拼接等操作。当主梁采用中轨箱形梁结构时，中轨箱形梁结构示意图见图，装配也采用上翼缘板为装配基准，主梁上翼缘板在下侧，而下翼缘板在上侧，主梁装配姿态与起重机主梁工作姿态比较，翻转180，呈现倒置形式，所以也称中轨箱形梁结构主梁装配方法为“倒装法”。主梁上拱度的预制根据主梁上拱度要求，主梁装配前，首先在主腹板、副腹板上预制上拱，依据设计图样及主梁自重等相关因素计算确定上拱度曲线，常见的上拱度曲线有二次抛物线、正弦曲线、四次函数曲线等类型，并采用大筋板位置节点法，确定每个大筋板位置的上拱值，并进行连接，以多折线代替上拱度曲线，实现主梁上拱度的预制。实际生产中，根据焊接工艺计算的预制上拱值，在腹板上整体放样划出主梁预制上拱度曲线的下料切割线，采用半自动切割的方法进行二次火焰切割下料。小结