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箱體焊接加工的因素與控制
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箱體焊接加工離不開鋼材的焊接技術,箱體焊接加工通常采用熔化焊方法,在接口處局部加熱,使被焊接材料與添加的焊接材料溶化,使分開的板料連成整體。而焊縫的強度已經可以達到甚至超過母材的強度。焊接后會留下塑性變形。

箱體焊接加工參考因素:

1、材料因素

材料對于箱體焊接變形有著重要的影響。其材料熱物理性能參數的影響主要體現在熱傳導系數上,一般熱傳導系數越小,溫度梯度越大,焊接變形越明顯。力學性能對焊接變形的影響相對復雜,熱膨脹系數的影響很明顯,隨熱膨脹系數的增加焊接變形相應增加。一般來說不銹鋼箱體比冷板箱體焊接變形會大些。

2、結構因素

箱體焊接結構設計對箱體焊接變形的影響為考慮因素的重中之重。盡量減小焊接部位、對接部位、增加筋板和加強板。一般情況下復雜結構自身的拘束作用在焊接過程中占主導地位,而箱體結構本身在焊接過程中的拘束度變化隨結構復雜程度的增加而增加。因此,在箱體結構設計時須針對其強度作出簡化性優化,這對減小箱體焊接變形有著十分重要的作用。

3、工藝因素

箱體焊接工藝對焊接箱體的變形有著多方面影響,其焊接順序與固定方法為主,并以其焊接時電流電壓等參數為依歸。焊接箱體順序對焊接變形的影響顯著,一般情況下,改變焊接順序可以改變殘余應力的分布及應力的狀態,減小焊接箱體的形變。一般來說,焊接箱體以底部為地基,焊接框架,先點后焊之原則,減小焊接箱體時變形。真空箱體焊接更為明顯須按這一原則,并對其采用段焊代全焊之方式。

箱體焊接控制:

1、箱體設計措施

①簡化結構設計
箱體焊接簡化主要體現于箱體的結構,簡化的結構可減小不必要的焊接接口,減小不必要的焊接變形。采取板料在設計時能彎則彎之原則,并適當安排加強筋位置。

②合理選擇焊接尺寸和形式
焊接尺寸大小直接影響焊接的變形。焊縫尺寸大,不但焊接量大,而且焊接變形也大,因此,在保證結構的承載能力下,設計時須盡量采用較小的焊縫尺寸。

③合理焊縫的布置
合理的布置焊縫位置是箱體焊接結構的關鍵,它與箱體產品質量、生產率、成本以及焊工得勞動條件有著密切的關系,其一般工藝設計原則可簡述為:⑴焊縫的布置應盡可能分散;⑵焊縫的位置應盡可能對稱布置;⑶焊縫應盡量避開應力和應力集中的位置;⑷焊縫應盡量避開機械加工表面;⑸焊縫位置應便于焊接操作。

④焊接方式的選擇
焊接方式一般分為:氬弧焊、二氧化碳氣體保護焊、電焊等,在箱體焊接中現一般采用氬弧焊的焊接方式,因其具有以下特點:⑴氬弧焊電弧穩定,飛濺小,焊縫致密,表面沒有熔渣,成形美觀;⑵電弧和熔池區是氣流保護,明弧可見,便于操作,容易實現全位置自動焊接;⑶電弧在氣流壓縮下燃燒,熱量集中,熔池較小,焊接速度較快,因此焊接熱影響區較窄,工件焊后變形小。

⑤工藝措施
工藝措施是指在焊接構件生產制造過程中所采用的一系列措施,將其分為焊前預防措施、焊接過程中的控制和焊后矯正措施。
⑴焊前預防措施
箱體焊接在焊前預防主要體現于預防變形和剛性固定組裝法上。
預變形法或反變形法是根據預測的焊接變形大小和方向,在待焊板料工件裝配時造成與焊接變形相當、方向相反的預變形量和反變形量,焊后抵消預變形量,使箱體達設計要求。
鋼性固定組裝法是采用夾具或剛性胎具將被焊構件盡可能固定,有效控制箱體的角變形與彎曲變形等。
⑵焊接過程控制措施
合理的焊接順序可有效保證箱體的形變。焊接箱體以底部為地基,焊接框架,先點后焊之原則,減小焊接箱體時變形,并實施箱體對角效正。真空箱體焊接更為明顯須按這一原則,并對其采用段焊代全焊之方式。為減小焊接的形變,也須按照一般的焊接措施防止變形:隨焊兩側加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等。
⑶焊后矯正措施
箱體焊接一般不采取焊后矯正,但由于在焊接過程中板料的扭曲而對箱體板料進行矯正,一般采用機械力或沖擊進行焊接變形矯正,其包括靜力加壓矯直法,焊縫滾壓法等。



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