焊接中级培训资料1954.docx

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1、焊接（中中级）培培训资料料一、焊接接的定义义及分类类1、 焊接定义义：通过过加热、加压或或加热与与加压同同时进行行的方法法，加或不不加填充充材料，消消除金属属材料表表面不平平和氧化化膜，使使两金属属原子间间达到晶晶格距离离，形成成的永久久性连接接的加工工方法就就是焊接接。2、 焊接分类类：按焊焊接方法法分为熔熔化焊、压力焊焊、钎焊焊三大类类。熔化焊焊：这一一类焊接接的特点点是利用用局部加加热的方方法，将将焊件的的接合处处加热到到熔化状状态，互互相融合合，冷凝凝后彼此此结合在在一起。常见的的电弧焊焊、气焊焊就属于于这一类类。压力焊焊：这一一类焊接接方法的的共同特特点是，在在焊接时时不论对对焊件加

2、加热与否否都施加加一定的的压力，使使两个接接合面紧紧密接触触，促进进原子间间的结合合作用，以以获得两两个焊件件间的牢牢固连接接。电阻焊焊、摩擦擦焊就属属于这一一类。钎焊：这一类类焊接的的特点是是采用比比母材熔熔点低的的材料做做钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但低于母材熔化的温度（使母材仍保持为固态），利用液态钎料的润湿作用填充间隙，与母材相互扩散实现与被焊工件连接的一种方法。常见的焊焊接方法法分类如如下表所所示：焊接熔焊压焊气焊电弧焊电渣焊等离子弧焊电子束焊激光焊电阻焊摩擦焊高频焊真空扩散焊爆炸焊超声波焊冷压焊手工电弧焊埋弧焊氩弧焊二氧化碳气体保护焊对焊点焊缝焊凸焊3、常见见熔化焊焊有气焊

3、焊、手工电电弧焊、埋弧焊焊、二氧氧化碳气气体保护护焊、氩氩弧焊；常见压力力焊有电电阻焊、摩擦焊焊。二、电弧弧焊的基基础知识识1、电弧弧的产生生焊接电弧弧是由焊焊接电源源供给的的，具有有一定电电压的两两电极间间或电极极与母材材间，在在气体介介质中产产生的强强烈而持持久的放放电现象象。它是是电弧焊焊的热源源。2、电弧弧的实质质、电弧弧与电压压的关系系、影响响电弧稳稳定的主主要因素素a) 电弧的实实质：局局部气体体的导电电现象。电弧由由阳极区区、阴极极区和弧弧柱区组组成。b) 电弧与电电压的关关系：电电弧的长长短与电电压有密密切关系系，电弧弧越长，电电压越高高，在焊焊接过程程中，一一般使电电弧长度度

4、约为焊焊条直径径的（00.51）倍倍，此时时电压约约为166V25VV。c) 影响电弧弧稳定的的主要因因素：除除了操作作因素外外，影响响电弧稳稳定的主主要因素素大致可可分为以以下几种种：电源影影响、焊条药药皮影响响、焊区清清洁度和和气流影影响、磁偏吹吹的影响响。3、电弧弧静特性性 在在电极材材料、气气体介质质和弧长长一定的的情况下下，电弧弧稳定燃燃烧时，焊焊接电流流与电弧弧电压变变化的关关系称为为电弧静静特性，一一般也称称伏安特性性。其弧弧长不同同，静特特性曲线线的位置置也不同同。4、焊接接电源的的外特性性 在在规定范范围内，弧弧焊电源源稳态输输出电流流和输出出电压的的关系称称为焊接接电源外外

5、特性。电源外外特性有有三种形形式：即即下降特特性（陡陡降、缓缓降）、平特性性和上升升特性。5、电弧弧动特性性 对对于一定定弧长的的电弧，当当电弧电电流发生生连续地地快速变变化时，电电弧电压压与焊接接电流瞬瞬时值之之间的关关系称为为电弧动动特性。6、焊接接极性 电电弧焊时时，直流流弧焊机机正极部部分放出出的热量量较负极极部分高高，所以以，如果果焊件需需要的热热量高，就就选用正正接法，反反之，就就选用反反接法。所谓直直流正接接法，是是将焊件件接电源源正极，电电极（焊焊条、焊焊丝等）接接电源负负极的接接线法；反接法法是将焊焊件接电电源负极极，电极极（焊条条、焊丝丝等）接接电源正正极的接接法。当当然，

6、对对交流电电而言，没没有正、反接之之说。三、焊条条基础知知识1、焊条条的分类类焊条是由由焊芯和和药皮组组成的。在手工工电弧焊焊过程中中，焊条条一方面面起传导导电流和和引燃电电弧的作作用；另另一方面面又作为为填充金金属，与与熔化的的母材形形成焊缝缝。焊条条按用途途可以分分为以下下几类：碳钢焊焊条、低低合金钢钢焊条、钼和铬铬钼耐热热钢焊条条、不锈锈钢焊条条（如：A1002焊条条）、堆堆焊焊条条（如DD2122焊条）、低温钢钢焊条、铸铁焊焊条（如如Z3008焊条条）、镍镍及镍合合金焊条条、铜及及铜合金金焊条、铝及铝铝合金焊焊条、特特殊用途途焊条等等。2、碳钢钢焊条型型号表示示法E焊条药皮皮类型及及采

7、用的的焊接电电流种类类0、1：全位置置适用的焊焊接位置置2：平平焊、平平角焊 4：向向下立焊焊熔敷金属属抗拉强强度的最最小值，单单位为MMPa表示焊条条3、焊条条的选用用原则选用焊条条是焊接接准备工工作中很很重要的的一个环环节。选选用焊条条时应遵遵循以下下基本原原则：1）焊缝缝金属的的使用性性能要求求 对于钢钢结构焊焊件，在在同种钢钢焊接时时，按与与钢材抗抗拉强度度等强的的原则选选用焊条条；异种种钢焊接接时，按按强度较较低一侧侧的钢材材选用；不锈钢钢焊接时时，要保保证焊缝缝成分与与母材成成分相适适应，进进而保证证焊接接接头的特特殊性能能；对于于承受动动载荷的的焊缝，则则要选用用熔敷金金属具有有

8、较高冲冲击韧度度的焊条条；对于于承受静静载荷的的焊缝，只只要选用用抗接强强度与母母材相当当的焊条条就可以以了。2）焊件件的形状状、刚度度和焊接接位置等等因素选选用焊条条 结构复复杂、刚刚度大的的焊件，由由于焊缝缝金属收收缩时，产产生的应应力大，则则应选用用塑性较较好的焊焊条，在在选用时时不仅要要考虑力力学性能能，还要要考虑焊焊接接头头形状的的影响，因因为，当当焊接对对接焊缝缝时，强强度和塑塑性适中中的话，焊焊接角焊焊缝时，强强度就会会偏高而而塑性就就会降低低；对于于焊接部部位难于于清理干干净的部部件，选选用氧化化性强的的，对铁铁锈、油油污等不不敏感的的酸性焊焊条，更更能保证证焊缝的的质量。3）

9、焊缝缝金属的的抗裂性性 焊焊件刚度度大，母母材中碳碳、硫、磷含量量偏高或或外界温温度偏低低时，焊焊件易出出现裂纹纹，焊接接时最好好采用抗抗裂性能能较好的的碱性焊焊条。4）操作作工艺性性 焊焊接过程程中，电电弧应当当稳定，飞飞溅少，焊焊缝成形形美观，脱脱渣容易易，而且且适用于于全位置置焊接。为此，尽尽量选用用酸性焊焊条，但但是应首首先保证证焊缝的的使用性性能和抗抗裂性的的要求。5）设备备和施工工条件 在没没在直流流电焊机机的情况况下，不不能选用用没有特特殊加稳稳弧剂的的低氢型型焊条；当焊件件不能翻翻转必须须进行全全位置焊焊接时，则则应选用用能适应应各种条条件下空空间位置置焊接的的焊条；在密闭闭的

10、容器器内进行行焊接时时，除考考虑加强强通风外外，还要要尽可能能地避免免使用低低氢型焊焊条，因因为这种种焊条在在焊接过过程中会会产生大大量的有有害气体体和粉末末。6）经济济合理性性 要要同样能能保证焊焊缝性能能的条件件下，应应当选用用成体较较低的焊焊条。如如钛铁矿矿型的焊焊条成本本比钛钙钙型焊条条低得多多，在保保证使用用性能的的条件下下，当然然应选用用钛铁矿矿型焊条条。四、电阻阻点焊基基础知识识1、 电阻焊的的物理本本质：电电阻焊是是靠强电电流通过过两个被被焊工件件的接触触处产生生的电阻阻热及大大量的塑塑性变形形能并在在压力下下形成接接头的焊焊接方法法。2、 熔核：在在焊件贴贴合面上上熔化金金属

11、凝固固后形成成的金属属核。熔熔核大小小以熔核核直径来来度量，即即垂直于于焊点中中心的横横截面上上熔核的的宽度。当焊件件厚度增增加时，熔熔核直径径也应相相应增加加。3、 压痕：由由于通电电加压，在在焊件表表面上所所产生的的与电极极端部形形状相似似的凹痕痕。焊件件表面至至凹痕底底部的距距离，叫叫压痕深深度。4、 电阻点焊焊质量要要求：11）一个个好的焊焊点，在在外观上上要求压压痕深度度浅、平平滑呈均均匀过渡渡，无明明显凸肩肩或局部部挤压的的表面皱皱起。22）不允允许外表表有环状状或经向向裂纹，表面不得有熔化或粘附的铜合金。3）从内部看，熔核形成应规则、均匀，熔核直径应满足结构和强度的要求，核心内部

12、无贯穿性或超越规定值的裂纹，核心周围无严重过热组织及不允许的缺陷。5、 电极头端端面尺寸寸：尺寸寸增大，接接触面增增大，电电流密度度减小，散散热效果果增强，熔熔核尺寸寸减小，焊焊点强度度降低。6、 电极压力力的选择择：。1）电电极压力力：电阻阻点焊时时通过电电极施加加在焊件件上的压压力。22）选择择原则：随着电电极压力力的增大大，接触触电阻和和电流密密度减少少，导致致发亮、加热不不足，焊焊点的熔熔核直径径减小，焊焊点强度度下降，当当电极压压力相当当大时，甚甚至不能能形成焊焊点熔核核。因此，在在一定焊焊接电流流和通电电时间下下，应有有一个适适当的电电极压力力值，才才能保证证焊点质质量。33）应根

13、根据焊件件的材质质和焊接接参数来来选定电电极压力力。材料料的高温温强度越越高，所所需的电电极压力力越大，焊焊接规范范越硬，电电极压力力越大。7、 焊接电流流和通电电时间的的选择：1）硬硬规范：在较短短时间内内通以较较大的焊焊接电流流。2）软软规范：在较长长时间内内通以较较小的焊焊接电流流。3）选选择原则则：采用硬硬规范具具有生产产率高、焊点压压痕深度度浅、电电极寿命命长、焊焊件变形形小以及及能焊接接导电性性和导热热性好的的金属等等优点。缺点是是对通点点时间必必须精确确控制，否否则时间间的微小小变化都都有可能能引起加加热不足足或过烧烧等缺陷陷，其次次，网络络电压的的瞬时变变化对硬硬规范影影响较大

14、大。在一一般情况况下，适适用于铝铝合金、奥氏体体不锈钢钢、低碳碳钢不等等厚度的的焊接。采用软软规范具具有加热热平稳、焊接质质量对规规范参数数波动的的敏感性性低、焊焊点强度度稳定、温度场场分布平平缓、塑塑性区宽宽、在压力力的作用用下易变变形，可可减少熔熔核内喷喷溅、缩缩孔和裂裂纹倾向向等优点点。缺点是是易造成成焊点压压痕深、接头变变形大、表面质质量差；电极磨磨损快、生产效效率低、能耗大大。适用用于低合合金钢、可淬硬硬钢、耐耐热合金金及钛合合金的焊焊接。8、 焊接电流流与电极极压力的的匹配：以不产产生喷溅溅为征。当规范范选在临临界喷溅溅时，可可获得最最大熔核核和最高高拉伸载载荷，同同时，由由于降低

15、低焊机的的机械功功率，提提高了经经济效率率。9、 电阻焊的的优、缺缺点是：接头质质量高、辅助工工序少、无需填填加焊材材及文明明生产等等特点。但其接接头质量量的无损损检测较较困难、设备复复杂、维维修困难难和一次次性投资资大。五、常用用碳钢的的分类及及其焊接接1、碳钢钢的分类类：1）碳素素钢按含含碳量的的多少可可分为：低碳钢钢（C0.225%）、中碳碳钢（C=00.255%0.66%）、高碳碳钢（C00.6%）三类。C表示示碳的质质量分数数。2）按照照钢中有有害元素素硫和磷磷的含量量，可将将碳素钢钢分为：普通碳碳素钢（硫硫含量S0.0055%，磷含含量P0.0045%）、优质质碳素钢钢（硫含含量S

16、0.0045%，磷含含量P0.004%）、高级级优质碳碳素钢含含硫、磷磷及夹杂杂物最少少（硫、磷质量量分数均均0.0035%）。2、焊接接性的概概念：材材料在限限定的施施工条件件下焊接接成规定定设计要要求的构构件，并并满足预预定服役役要求的的能力，叫叫焊接性性。焊接接性受材材料、焊焊接方法法、构件件类型及及使用要要求四个个因素的的影响。随着含含碳量的的增加，碳碳钢的焊焊接性逐逐渐变差差。、低碳碳钢的焊焊接工艺艺1) 对有烘干干要求的的焊条，焊焊前要按按规定进进行烘干干。为防防止产生生气孔、裂纹等等缺陷，焊焊前要清清除待焊焊处的油油、污、锈、垢垢。2) 避免采用用深而窄窄的坡口口形式，以以免出现

17、现夹渣、未焊透透等缺陷陷。3) 控制热影影响区的的温度，不不能太高高，其在在高温停停留的时时间不能能太长，阴阴止造成成晶粒粗粗大。4) 尽量采用用短弧施施焊。短短弧通常常是指电电弧长度度为焊芯芯直径的的0.551倍。5) 多层焊时时，每层层焊缝金金属的厚厚度不应应大于55mm，最最后一层层盖面焊焊缝要连连续焊完完。6) 应针对不不同的焊焊接位置置采用不不同的焊焊接电流流。、中碳碳钢的焊焊接工艺艺1) 选用直径径较小的的焊条，通通常为3.224mmm。2) 焊接坡口口尽量开开成U型型，以减减少母材材的熔入入量。3) 焊后尽可可能缓冷冷。4) 焊接过程程中，宜宜采用锤锤击焊缝缝的方法法减少焊焊接残

18、余余应力。5) 采用局部部预热，坡坡口两侧侧加热范范围为11502000mm。6) 焊接过程程中，宜宜采取逐逐步退焊焊和短段段多层焊焊法。7) 采用直流流反接电电源。8) 在焊条直直径相同同时，焊焊接电流流比焊接接低碳钢钢时小110%15%。、高碳碳钢的焊焊接1) 仔细清除除焊件待待焊处油油、污、垢。2) 采用小电电流施焊焊，焊缝缝的熔深深要浅。3) 焊接过程程中要采采用引弧弧板和引引出板。4) 为防止产产生裂纹纹，可采采用隔离离焊缝焊焊法。即即先在焊焊接坡口口上用低低碳钢焊焊条堆焊焊一层，然然后再在在堆焊层层上进行行焊接。5）减少少焊接应应力，在在焊接过过程中，可可采用锤锤击焊缝缝金属的的方

19、法减减少焊件件的残余余应力。3、碳当当量概念念：把钢钢中合金金元素（包包括碳）的的含量按按其作用用换算成成碳的相相当含量量，叫碳碳当量。它是衡衡量钢材材焊接性性的一种种参考指指标。钢中的的元素除除C外，主主要是锰锰（Mnn）和硅硅（Sii），其其作用不不及C强强烈。低低合金结结构钢碳碳当量的的计算公公式目前前以国际际焊接学学会（IIIW）所推荐的CE和日本的国家标准（JIS）所规定的Ceq应用最为广泛。CE（IIIW）=C+Mn/6+(Cu+Ni)/6+(Cr+Mo+V)/5 (国际焊接学会推荐)Ceq(JISS)=CC+Mnn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+MMo/44+V/14 (

20、日本国国标规定定)CE 主主要适用用于低碳碳调质钢钢和低合合金结构构钢。随随着CEE值的增增加，钢钢材的焊焊接性变变差，当当CE值值大于00.40.66时，冷冷裂纹的的敏感性性将增大大，焊接接时需要要采取预预热、后后热等一一系列工工艺措施施。CEE、Ceeq均适适用于含含碳量偏偏高（CC0.118）的的低合金金高强度度钢。六、低合合金结构构钢的焊焊接性及及其主要要焊接工工艺1、低合合金结构构钢的焊焊接性主主要取决决于钢中中合金元元素的含含量，及及钢种强强度级别别。强度度级别较较低的，如如3000-4000Mppa级，由由于钢中中合金元元素含量量较少，其其焊接性性良好，接接近于低低碳钢。随着钢钢

21、中合金金元素的的增加，强强度级别别提高，钢钢的焊接接性逐渐渐变差。主要表表现在：热影响响区淬硬硬倾向增增大、冷冷裂纹（延延迟裂纹纹）增加加、热裂裂纹增加加、粗晶晶区脆化化。2、主要要工艺措措施1）预热热 是是防止产产生裂纹纹的主要要措施，且且有助于于改善接接头性能能。但会会恶化劳劳动条件件，使生生产工艺艺复杂化化，过高高的预热热温度会会降低接接头韧性性。2）焊接接热输入入的选择择 含含C低的的热轧钢钢，由于于冷裂及及淬硬、脆化等等倾向，焊焊接热输输入可以以对焊接接热输入入无严格格限制；含碳量量偏高的的钢种，为为降低淬淬硬倾向向，焊接接热输入入可以选选择稍大大一点；对于含含V、NNi、Ti的钢种

22、种，为降降低热影影响区粗粗晶脆化化所造成成的不利利影响，应应选择较较小的焊焊接热输输入。3）后热热及焊后后热处理理 目目的是使使接头中中的氢逸逸出，防防止产生生延迟裂裂纹。3、Q3345(16MMn)钢钢的焊接接工艺1）Q3345(16MMn)钢钢属于碳碳素钢，碳碳当量CCE为00.3445-00.4991，所所以焊接接性良好好。淬硬硬倾向比比低碳钢钢稍大，所所以在低低温或大大刚度、大厚度度结构上上焊接时时，需采采取适当当的预热热措施。焊件厚度度/mmm预热温度度/1616-22425-44040不低于-10时不预预热，-10以下预预热10001150不低于-5时不预预热，-5以下预预热100

23、01150不低于00时不预预热，00以下预预热10001150均预热11001500 表2焊焊接Q3345（116Mnn）钢的预预热温度度2）Q3345（116Mnn）钢几乎乎可用任任何方法法进行焊焊接，焊焊条电弧弧焊应选选用E50型型焊条。埋弧焊选用用H088MnAA焊丝配配合HJJ4311（对接接I型坡坡口）或或H100Mn22A配合合HJ4431；厚板深深坡口应应选用HH08MMnA配配合HJJ4311七、奥氏氏体不锈锈钢的焊焊接。 当当钢中CCr的质质量分数数为188-255%、NNi的质质量分数数为8-20%时，便便有稳定定奥氏体体组织产产生，这这种钢具具有良好好的耐腐腐蚀性能能，称

24、为为奥氏不不锈钢。奥氏体体不锈钢钢无磁性性，经淬淬火也不不硬化，并并且塑性性和焊接接性良好好，是不不锈钢中中广泛应应用的一一种钢。1、 奥氏不锈锈钢的焊焊接性：如1CCr188Ni99Ti、1Crr18NNi111Ti、0Crr18NNi111Tb等等具有良良好的焊焊接性，常常用的焊焊接方法法都能焊焊接。CC02焊焊由于强强烈的氧氧化性，会会使不锈锈钢中的的合金元元素大量量烧损，因因而没有有得到推推广使用用。2、 奥氏体不不锈钢的的焊接方方法：常常用的有有焊条电电弧焊、埋弧焊焊和氩弧弧焊（包包括富氩氩混合气气体保护护焊）。3、 奥氏体不不锈钢的的焊条电电弧焊的的工艺特特点1） 焊条有酸酸性钛钙

25、钙型（如如A1002）和和碱性低低氢钠型型（A1107）两两大类，低低氢钠型型抗裂性性较高，但但焊缝外外表成形形不如钛钛钙型焊焊条，抗抗腐蚀性性也较差差。钛钙钙型具有良好好的工艺艺性能，可可交直流流两用，生生产中应应用普遍遍。2） 奥氏体不不锈钢热热导率小小、线胀胀系数大大，焊后后易产生生较大变变形，所所以宜快快速焊。3） 奥氏体不不锈钢的的电阻率大，焊焊接过程程中焊条条药皮易易发红，所所以焊接接电流应应比普通通低合金金焊条小小10-20%，同时时焊条长长度也缩缩短。4） 坡口面及及焊件表面的清理理应采用用不锈钢钢丝刷或或铜丝刷刷，锤击焊焊缝时宜宜用铜锤锤或包铜铜的锤，禁禁止用铁铁锤锤击击。与

26、焊焊件连接接的焊接接地线卡卡头，应应采用不不锈钢制制作。5） 焊前应在在坡口面面两侧各各涂一道道1000mm宽宽的石灰灰浆保护护层，焊焊后将烘烘干的石石灰和溅溅落物扫扫除干净净。否则则会引起起点腐蚀蚀，影响响不锈钢钢表面的的耐腐蚀蚀性。6） 禁止在焊焊件表面面随意引引弧、熄熄弧或任意焊焊接临时时支架、卡吊兰兰环等，必要时可加引弧板。7） 接触腐蚀蚀介质的的焊缝应应尽可能能最后焊焊接，避避免焊缝缝的重复复加热，有有利于提提高与腐腐蚀介质质接触焊焊缝的耐耐蚀性。8） 增加焊接接过程中中的冷却却速度是是提高奥奥氏体不不锈钢焊焊件抗蚀蚀性的重重要工艺艺措施。焊接时时应采用小小电流、窄焊道道、快速速焊，

27、施施焊过程程中不宜宜作横向向摆动，严严格控制制较低的的道间温温度。9） 即使选用用酸性焊焊条，最好也也选用直直流反接接电源，因因为此时时焊件是是负极，温温度低、受热少少。10） 由奥氏体体不锈钢钢制造的的压力容容器，焊焊缝表面面不得有有咬边，因因为在咬咬边处会会引起应应力集中中，导致致应力腐腐蚀断裂裂。11） 奥氏体不不锈钢压压力容器器用水进进行液压压试验时时，水中氯氯离子对对容器有有腐蚀作作用，所所以应严严格控制制水中氯氯离子含含量不超超标。如如工厂水水质达不不到要求求时，水水压试验验结束后后应立即即将水排排除干净净。12） 奥氏体不不锈钢压压力容器器的生产产场地应应与其它它容器分分开，地地

28、面应铺铺设胶皮皮，防止止材料表表面碰伤伤，并且且应有专专用设备备，如卷卷板机等等要单独独使用。4、奥氏氏体不锈锈钢熔化化极氩弧弧焊的工工艺特点点 1）奥奥氏体不不锈钢采采用熔化化极氩弧弧焊时，若若使用纯纯氩气，会会引起一一系列困困难：aa)液体体金属的的粘度及及表面张张力较大大，易产产生气孔孔，焊缝缝两侧易易产生咬咬边；bb)电弧弧阴极斑斑点不稳稳定，会会产生阴阴极漂移移现象，焊焊缝成形形很差。 2）保保护气体体宜采用用氧化性性混合气气体，即即在纯AAr中加加少量OO2或CO2气体：a)厚厚板推荐荐射流过过渡焊接接，保护护气体成成分为Ar998+O22，适适用于平平焊和横横焊；bb)薄板板推荐

29、短短路过渡渡焊接，保保护气体体成分为为Ar997.55+CO22.5，适用用于全位位置焊接接。八、焊接接应力与与变形焊接过程程是对焊焊件的局局部进行行高温加加热使其其达到熔熔化状态态，随后后快速冷冷结晶而而形成焊焊缝，因因此在焊焊接构件件中就产产生了焊焊后残余余变形应应力及金金属组织织变化。焊接应应力与变变形直接接影响焊焊接结构构的制造造质量及及使用性性能，例例如：焊焊件尺寸寸精度、强度、刚度、稳定性性以及耐耐腐蚀性性能等。焊接应应力与变变形过大大时，不不仅给产产品制造造工艺增增加困难难，而且且会导致致产品报报废造成成巨大的的经济损损失。、焊接接应力1、内应应力及焊焊接应力力在没有外外力的作作

30、用下，平平衡于物物体内部部的力，称称为内应应力。常常见的内内应力有有以下几几种：（1） 热应力 又又称为温温度应力力。是由由于不均均匀加热热及冷却却过程中中所产生生的应力力，它与与加热温温度及加加热的不不均匀程程度、焊焊件的刚刚度以及及热物理理性能有有关。（2） 相变应力力 金金属发生生相变时时，由于于体积发发生变化化而引起起的应。（3） 装配应力力 在在装配或或安装过过程中产产生的内内应力。（4） 残余应力力 当当构件上上承受局局部载荷荷或经受受不均匀匀加热时时，都会会在局部部地区产产生塑性性应变。当局部部外载撤撤去以后后或热源源离去，构构件温度度恢复到到原始的的均匀状状态时，由由于在构构件

31、内部部发生了了不能恢恢复的塑塑性变形形，因而而产生了了相应的的内应力力，即为为残余应应力。（5） 瞬时应力力 焊焊接过程程中焊件件的热应应力随时时间而变变化应力力。此外，在在焊接结结构中由由于自身身或外加加拘束作作用而引引起的拘拘束应力力；以及及在焊接接接头中中扩散氢氢在显微微缺口处处聚集而而形成的的氢致局局部应力力都称为为焊接应应力。按照焊接接应力在在空间的的方向可可分为单单向、双双向、三三向应力力。薄板板对接时时，可以以认为是是双向应应力。大大厚度焊焊件的焊焊缝、三三个方向向焊缝的的交叉处处以及存存在裂纹纹、夹渣渣等缺陷陷处通常常出现三三向应力力。三向向应力使使材料的的塑性降降低、易易导致

32、脆脆性断裂裂，是一一种最危危险的应应力状态态。2、焊接接残余应应力的调调节在焊缝设设计及焊焊接工艺艺方面采采取相应应的措施施可以调调节内应应力、降降低残余余应力的的峰值。采用这这些措施施可以使使内应力力分布更更为合理理，避免免在大面面积内产产生较大大的拉应应力，因因此，有有利于消消除焊缝缝裂纹等等缺陷。（1） 在焊缝的的设计方方面应量量减少焊焊缝的数数量及尺尺寸，采采用填充充金属量量少的坡坡口形式式。（2） 焊缝的分分布应避避免过分分集中，焊焊缝之间间应保持持足够的的距离，尽尽量避免免三轴交交叉焊缝缝。并且且不把焊焊缝布置置在工作作应力最最严重的的区域。（3） 采用刚度度小的接接头形式式，使焊

33、焊缝能自自由收缩缩。在残残余应力力的区域域内，应应当避免免几何不不连续性性，避免免应；力力集中。（4） 采用合理理的焊接接顺序及及方向 先焊收缩缩量大的的焊缝，使使焊缝能能自由收收缩。 先焊工作作时受力力较大的的焊缝，使使内应力力合理分分布。 拼板时应应先焊错错开的短短焊缝，再再焊直通通的长焊焊缝，使使焊缝有有较大的的横向收收缩余量量。 焊接平面面上的焊焊缝时，应应使焊缝缝的收缩缩比较自自由，尤尤其是横横向收缩缩更应保保证自由由。对接接焊缝的的焊接方方向，应应当指向向自由端端。（5） 降低接头头的刚度度：焊接接封闭刚刚度较大大的焊缝缝时，可可以采用用反变形形法来降降低接头头的刚度度，以减减小焊

34、接接残余应应力。（6） 锤击焊缝缝：焊后后使用带带有小圆圆弧面的的手锤或或风枪锤锤击焊缝缝，使焊焊缝得到到延展，从从而降低低应力。外向锤锤击应保保持均匀匀、适度度、避免免因锤击击过分而而产生裂裂纹。（7） 局部加热热造成反反变形：在结构构的适当当部位加加热，使使它产生生与焊缝缝收缩方方向相反反的伸长长变形。在冷却却时，加加热区的的收缩与与焊缝的的收缩方方向相同同，由于于焊缝的的收缩比比较自由由，从而而减小了了内应力力。3、焊后后消除内内应力的的方法（1）整整体高温温回火（2）局局部高温温回火（3）机机械拉伸伸法：焊焊后以对对焊接构构件加载载，使具具有较高高拉伸残残余应力力的区域域产生拉拉伸塑性

35、性变形，卸卸载后可可使焊接接残余应应力降低低。加载载应力越越高，焊焊接过程程中形成成的压缩缩塑性变变形就被被抵消得得越多，内内应力也也就消除除得越彻彻底。（4） 温差拉抻抻法：在在焊缝的的两侧用用可移动动的火焰焰进行加加热并跟跟踪水冷冷，因此此造就了了两侧高高，而焊焊缝区低低的温度度场。两两侧的金金属因受受热膨胀胀对温度度较低的的焊缝区区进拉伸伸，并且且产生拉拉伸塑性性变形，抵抵消了部部分焊接接过程中中产生的的压缩塑塑性变形形。（5） 振动法：利用振振动产生生的交变变应力来来消除部部分残余余应力。、焊接接变形1、焊接接变形的的种类（1）纵纵向收缩缩变形 构构件焊后后在焊缝缝方向发发生的收收缩。

36、（2）横横向收缩缩变形 构构件焊后后在垂直直于焊缝缝方向的的收缩。（3）角角变形 焊焊接以后后，构件件的平面面围绕焊焊缝发生生的角位位移。（4）错错边变形形 焊焊接过程程中，由由于两块块板材的的热膨胀胀不一致致所引起起的长度度方向或或厚度方方向上的的错边。（5）波波浪变形形 薄薄板焊件件焊后最最容易发发生这种种失稳变变形，形形状呈波波浪状。（6）挠挠曲变形形 构构件焊后后所发生生的挠曲曲。可以以由横向向或纵向向变形所所引起。（7）螺螺旋形变变形 焊后在在结构上上出现的的扭曲。2、焊接接变形的的控制与与矫正（1）改改进焊缝缝设计尽量减减少焊缝缝数量，在在设计焊焊接结构构时应当当避免不不必要的的焊

37、缝。尽量选选用型钢钢、冲压压件代替替焊接件件，以减减少筋板板数量来来减少焊焊接和矫矫正变形形的工作作量。合理选选取焊缝缝形状及及尺寸 对对于板厚厚较大以以对接接接头应选选取X型型坡口代代替V型型坡口，以以减少熔熔敷金属属总量以以减少焊焊接变形形。对于于不需要要进行强强度计算算的T形形接头，应应尽可能能选取工工艺上合合理的最最小焊角角尺寸。采用断断续焊缝缝比连续续焊缝更更能减少少变形。当按设设计计算算确定TT形接头头角焊缝缝时，应应采用连连续焊缝缝，不应应采用与与之等强强度的断断续焊缝缝。并应应采用双双面连续续焊缝代代替等强强度的单单面连续续焊缝，以以减少焊焊角尺寸寸。对于于受力较较大的TT形焊

38、缝缝和十字字接头，在在保证相相同强度度的条件件下，应应采用开开坡口有有角焊缝缝。这样样比一般般角焊缝缝可大大大减少焊焊缝金属属、减少少焊接变变形。合理设设计结构构形式及及焊缝位位置 设计结结构时应应考虑焊焊接工作作量最小小以及部部件总装装时的焊焊接变形形量最小小。对于于薄板结结构，应应选合适适的板厚厚，减少少骨架间间距及焊焊角尺寸寸，以提提高结构构的稳定定性、减减少波浪浪变形。此外，还还应尽量量避免设设计曲线线形结构构，因为为使用平平面结构构可使固固定状态态下的焊焊接装备备比较简简单，易易于控制制焊接变变形。由由于焊缝缝的横向向收缩比比纵向收收缩显著著，因此此尽量将将焊缝布布置在平平行于要要求

39、焊接接变形量量最小的的方向。焊缝的的位置应应尽量靠靠近截面面中心轴轴，并且且尽量对对称于该该中心轴轴，以减减少结构构的弯曲曲变形。（2）采采取工艺艺措施反变形形 焊焊前将焊焊件装配配成具有有与焊接接变形相相反方向向的预先先反变形形。反变变形的大大小应与与能抵消消焊后的的变形为为准。这这种预制制的反变变形可以以是弹性性的、塑塑性的或或弹塑性性的。刚性固固定 将构件件加以固固定来限限制焊接接变形。对于刚刚度小的的结构，可可以采用用胎卡或或临时支支承等措措施，增增加该结结构在焊焊接时的的刚度，以以减小焊焊接变形形量。结结构的刚刚度越大大，利用用刚性固固定法控控制弯曲曲变形的的效果较较差，而而对角变变

40、形及波波浪变形形较为有有效。通通常这种种方法虽虽然可以以减少焊焊接变形形，但同同时却又又增加了了焊接应应力。选取合合理的焊焊接方法法和焊接接参数 选取取能量密密度比较较高的焊焊接方法法，可以以减小焊焊接变形形。焊接接热输入入较小时时可以减减小焊接接变形，但但生产效效率较低低。采用用跳焊、逐步退退焊等措措施可以以控制及及调节焊焊接温度度场，减减小焊接接变形量量。选取取不同的的焊接参参数也可可控制和和调节弯弯曲变形形。选取合合理的装装配焊接接顺序 构件件在装配配过程中中，截面面的重心心位置在在不断地地变化，因因此影响响焊接变变形量。所以这这样的构构件，采采用不同同的装配配焊接顺顺序，就就有不同同的

41、变形形量。通通常情况况下，分分布在截截面中心心线两侧侧的焊缝缝，先焊焊的一侧侧焊缝所所产生的的弯曲变变形比后后焊一侧侧所产生生的变形形要大。所以，确确定焊接接顺序的的原则是是：焊缝缝少的一一侧先焊焊。对于于截面形形状、焊焊缝布置置均对称称的构件件，应当当采用对对称焊接接的施工工。预拉伸伸法 采用机机械有预预拉伸、加热的的预拉伸伸、或者者是机械械的与加加热的两两种方法法同时使使用的预预拉伸，可可以使薄薄板预先先得到拉拉伸与伸伸长。这这时在张张紧的薄薄板上装装配焊接接骨架，可可以很好好地防止止波浪变变形。（3）焊焊接变形形的矫正正 机械矫矫正法 采用用手工锤锤击、压压力机等等机械方方法使构构件的材

42、材料产生生新的塑塑性变形形，这就就使原来来缩短的的部分得得到延伸伸，从而而矫正了了变形。对于薄薄板拼焊焊件的矫矫正，常常用多辊辊平板机机；对于于焊缝比比较规则则的薄壳壳结构，常常采用窄窄轮辗压压焊缝及及两侧使使之延伸伸来消除除变形。火焰矫矫正法 火火焰加热热所产生生的局部部压缩塑塑性变形形，使较较长的金金属材料料在冷却却后缩短短来消除除变形。使用时时应控制制加热的的温度及及位置。对于低低碳钢和和普通低低合金钢钢，常采采用6000080000C的加热热温度。由于这这种方法法需要对对构件再再次加热热至高温温，所以以对合金金钢等材材料应当当慎用。1. 火焰加热热矫正有有以下三三种方法法：a) 点状加

43、热热法 多用于于薄板结结构，加加热点之之间的间间隔约为为6090mmm，加加热点的的直径约约15mmm。加加热的温温度为66000080000C，即用用水正面面跟踪冷冷却。但但必须注注意不能能将加热热点的温温度加热热到Fee-C合合金图中中的A11相变点点以上，否否则会影影响材料料的韧性性；此法法通常适适用于两两加强筋筋之间板板面的凹凹凸较正正。b) 线状加热热：一般般用于矫矫正因对对接焊缝缝或角焊焊缝所引引起的角角变形，所所以这种种方法在在板厚方方向均匀匀加热后后水跟踪踪冷却；适用于于梁、柱柱腹板变变形的较较正。c) 三角形加加热法：这种方方法多用用于较正正弯曲变变形，一一般在板板厚方向向都要均均匀加热热，而且且有外力力配合效效果更大大一些。适用于于顶梁旁旁弯变形形的较1. 利用火焰焰加热矫矫正方法法的注意意事项a) 加热前应应认真分分析情况况，制定定矫正工工作方案案，确定定加热位位置与矫矫正步骤骤。b) 认真了解解矫正结结构的材材料性质质。焊接接性能好好的材料料，火焰焰矫正后后材料的的性能变变化也小小。对于于经过热热处理的的高强度度钢，加加热温度度不应超超过其回回火温度度。c) 当采用水水冷配合合火焰矫矫正时，应应在钢材材冷到失失去红态态时再浇浇水。d) 矫正薄板板变形若若需锤击击时，最最好采用用木锤。加热用的的火焰一一般都用用中性焰焰。