減小焊接殘余變形的設計措施

  1.合理選擇焊件尺寸

  焊(han)(han)件(jian)的長(chang)度、寬(kuan)(kuan)度和(he)厚(hou)度等(deng)尺寸對焊(han)(han)接變形(xing)(xing)有明顯(xian)的影響(xiang)。例如(ru)(ru),板的厚(hou)度對于角焊(han)(han)縫的角變形(xing)(xing)影響(xiang)較大,當厚(hou)度達到某一(yi)(yi)數(shu)值(鋼約9mm)時角變形(xing)(xing)最大。在制造T形(xing)(xing)或工形(xing)(xing)焊(han)(han)接梁時,由于焊(han)(han)件(jian)細長(chang),以致于焊(han)(han)接區收縮變形(xing)(xing)引起(qi)焊(han)(han)件(jian)彎曲變形(xing)(xing)是一(yi)(yi)個突出問(wen)題。解決這一(yi)(yi)問(wen)題的最好辦(ban)法(fa)就是要(yao)精心設計結構尺寸參(can)(can)數(shu),(如(ru)(ru)板厚(hou)、板寬(kuan)(kuan)、板長(chang)和(he)肋(lei)板間距等(deng))和(he)焊(han)(han)接參(can)(can)數(shu)(如(ru)(ru)單位線能(neng)量等(deng))。

  2.合理選擇焊縫尺寸和坡口形式

  焊(han)縫(feng)(feng)尺(chi)(chi)寸的(de)大(da)(da)小(xiao),不僅關(guan)系到焊(han)接(jie)工作量(liang)(liang),而且還(huan)對(dui)焊(han)接(jie)變形產生較(jiao)大(da)(da)的(de)影(ying)響(xiang)。焊(han)縫(feng)(feng)尺(chi)(chi)寸大(da)(da),焊(han)接(jie)量(liang)(liang)也大(da)(da),填(tian)充金屬消耗量(liang)(liang)多(duo),造成焊(han)接(jie)變形大(da)(da)。因此在設計焊(han)縫(feng)(feng)尺(chi)(chi)寸時,在保(bao)證結構承載能力(li)的(de)條件下,應采用較(jiao)小(xiao)的(de)焊(han)縫(feng)(feng)尺(chi)(chi)寸。片(pian)面加大(da)(da)焊(han)縫(feng)(feng)尺(chi)(chi)寸對(dui)減(jian)小(xiao)焊(han)接(jie)變形極其不利。所以對(dui)并不承受很大(da)(da)工作應力(li)的(de)焊(han)縫(feng)(feng),不必采用大(da)(da)尺(chi)(chi)寸焊(han)角,只要能滿足其強度要求就(jiu)好(hao)。

  另(ling)外,還(huan)要合理設計坡(po)口型式(shi)。例(li)如對接接頭(tou)要采(cai)用(yong)角(jiao)變(bian)形為零的(de)(de)最(zui)佳X形坡(po)口尺寸。對于(yu)受力較大(da)的(de)(de)T形接頭(tou)和(he)十字接頭(tou),在保證相同強度(du)(du)的(de)(de)條件下,采(cai)用(yong)開坡(po)口的(de)(de)焊縫(feng)比不開坡(po)口焊縫(feng)動載強度(du)(du)高(gao),焊縫(feng)金(jin)屬量(liang)少,而(er)(er)且對減小焊接變(bian)形也是有(you)利的(de)(de),尤其(qi)對厚板而(er)(er)言,更在意義。

  3.盡量減少不必要的焊縫

  在焊接(jie)結構設(she)計(ji)中,應(ying)該(gai)力求(qiu)使(shi)焊縫數量(liang)減(jian)至最少。一般在設(she)計(ji)中常采用加肋(lei)(lei)板(ban)(ban)來提(ti)高(gao)結構的(de)穩(wen)定性和剛度,特別是(shi)有時為(wei)減(jian)輕主體結構重量(liang)而(er)采用較(jiao)薄板(ban)(ban),勢必(bi)增(zeng)(zeng)加肋(lei)(lei)板(ban)(ban)數量(liang),從(cong)而(er)大大增(zeng)(zeng)加裝配和焊接(jie)的(de)工作量(liang),其結果是(shi)不但(dan)不經(jing)濟,而(er)且焊縫致使(shi)焊接(jie)變形過大。所(suo)以實踐(jian)證(zheng)明合(he)理選(xuan)擇板(ban)(ban)厚,適當(dang)減(jian)少肋(lei)(lei)板(ban)(ban),使(shi)焊縫減(jian)少,即使(shi)結構可能稍重,還是(shi)比較(jiao)經(jing)濟的(de)。

  4.合理安排焊縫位置

  為(wei)避免焊接(jie)結(jie)構彎(wan)曲(qu)變(bian)形,在(zai)結(jie)構設計中(zhong)(zhong),應(ying)力(li)求(qiu)使(shi)(shi)焊縫(feng)位置(zhi)對(dui)稱(cheng)于(yu)料接(jie)構件的(de)中(zhong)(zhong)性(xing)(xing)軸(zhou)或接(jie)近于(yu)中(zhong)(zhong)性(xing)(xing)軸(zhou)。因(yin)為(wei)焊縫(feng)對(dui)稱(cheng)于(yu)中(zhong)(zhong)性(xing)(xing)軸(zhou),有可能使(shi)(shi)中(zhong)(zhong)性(xing)(xing)軸(zhou)兩側焊縫(feng)軸(zhou)產生的(de)彎(wan)曲(qu)變(bian)形完(wan)全抵(di)消或大部(bu)抵(di)消。因(yin)為(wei)焊縫(feng)接(jie)近中(zhong)(zhong)性(xing)(xing)軸(zhou),使(shi)(shi)焊縫(feng)收縮(suo)引(yin)起的(de)彎(wan)曲(qu)力(li)矩減(jian)小,從而使(shi)(shi)構件彎(wan)曲(qu)變(bian)形也減(jian)小。所以在(zai)焊接(jie)結(jie)構時應(ying)力(li)求(qiu)使(shi)(shi)結(jie)構對(dui)稱(cheng)。對(dui)于(yu)一(yi)些截面形狀無法(fa)改變(bian)的(de)非對(dui)稱(cheng)結(jie)構件,可在(zai)保持截面形狀不變(bian)的(de)情(qing)況下(xia),采用調整焊縫(feng)重心軸(zhou)與中(zhong)(zhong)性(xing)(xing)軸(zhou)距離(li)的(de)方法(fa)減(jian)小變(bian)形。