【正文】 應(yīng)用時(shí)要 恰當(dāng)選擇 ！ ? 火焰加熱 溫度 選擇： 火焰加熱 溫度 一般選擇為： 550℃ ～ 650℃ 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 適用于 波浪變形 圖 點(diǎn)狀加熱 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 a) b) c) 圖 線狀加熱 a)直通加熱 b)鏈狀加熱 c)帶狀加熱 適用于 角變形 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 十字狀加熱 矯正嚴(yán)重殘余變形 松葉狀加熱 矯正殘余變形效果明顯 矯正變形均勻 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 圖 工字梁彎曲變形的火焰矯正 彎曲變形 適用于 。 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 ? 火焰矯正三要素： 位置、形狀、溫度。 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 (3)振動(dòng)時(shí)效法 利用偏心輪和變速電動(dòng)機(jī)組成激振器使結(jié)構(gòu)發(fā)生共振所產(chǎn)生的應(yīng)力循環(huán)來降低殘余應(yīng)力。 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 (2)機(jī)械拉伸法 對(duì)焊件施加一次機(jī)械拉伸，可以起到減小縱向焊接變形和降低殘余應(yīng)力的效果。 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 焊后調(diào)節(jié)措施 —— 矯正措施 ? 機(jī)械方法 ? 加熱方法 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 機(jī)械方法 ? 利用外力使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接變形方向相反的塑性變形，使兩者相互抵消，這是減小和消除焊接應(yīng)力與變形的基本思路之一。 圖 273 隨焊碾壓示意圖 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 (3)隨焊錘擊法 ? 將錘擊方法在焊接進(jìn)行的過程中使用就構(gòu)成了本方法。 ? 應(yīng)用對(duì)象： 對(duì)塑性好的材料適用。 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 隨焊逆變形調(diào)控法 ? 通過在焊接過程中引入一些特殊的機(jī)械手段，使不均勻的焊接溫度場造成的焊縫及近縫區(qū)不均勻的變形均勻化，從而達(dá)到調(diào)控焊接變形和殘余應(yīng)力的目的。利用 加熱帶自身的 熱脹效應(yīng) ，對(duì) 焊縫 產(chǎn)生直接的 拉伸作用 并產(chǎn)生 拉伸 塑性變形 ，從而松弛應(yīng)力。 ? 隨焊溫差拉伸法 ? 隨焊激冷法 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 (1)隨焊溫差拉伸法 方法要點(diǎn)：三要素 — 位置、形狀、溫度。 ? 基本原理 ： 力圖使焊縫區(qū)在冷卻過程產(chǎn)生較大的拉伸塑性變形，以抵償加熱過程產(chǎn)生的熱壓縮塑性變形。 (1)合理選擇焊接方法 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 圖 264 防止非對(duì)稱截面彎曲變形的焊接 (2)選擇合理的焊接規(guī)范 e1,2e3,4 f1,2f3,4 ? 選擇線能量較低的焊接方法 ? 采用多層焊代替單層焊 ? 選擇高能量密度的焊接方法 ? 采用冷卻方式限制、縮小焊接熱場 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 (3)合理安排裝配焊接順序 圖 265 帶蓋板的雙槽鋼焊接梁的焊接順序 ?第一種焊接順序： 焊縫 2 ?彎曲變形： f1+f2+f3 ?第二種焊接順序： 焊縫 3 ?彎曲變形： f1+f2f3 ’ ?第三種焊接順序： 焊縫 3 ?彎曲變形： f1f3 ’’ 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 大型儲(chǔ)油罐的焊接 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 合理采用輔助措施和工藝 ? 反變形法 ? 剛性固定法 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 ? 此法的要點(diǎn)是事先估算好結(jié)構(gòu)變形的大小和方向，再給予與焊接變形相抵的反向變形。在焊接過程中對(duì)焊接變形和應(yīng)力進(jìn)行隨時(shí)的調(diào)控具有重要的意義，同時(shí)也是調(diào)控焊接變形和應(yīng)力的重要措施。 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 （ a）壓形板 （ b）拼焊板 圖 261 兩種隔艙板的形式 采用壓型結(jié)構(gòu)代替肋板結(jié)構(gòu)，防止薄板結(jié)構(gòu)變形 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 ? (3) 合理安排焊縫的位置 ? 設(shè)計(jì)原則：焊縫盡可能對(duì)稱于截面中性軸或接近中性軸；盡量避免焊縫的密集與交叉。 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 a)角變形大 b)角變形小 圖 T形接頭的坡口 圖 相同承載能力的十字接頭 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 避免應(yīng)力集中：焊縫不要設(shè)計(jì)在高應(yīng)力和斷面突變的地方 圖 焊縫設(shè)計(jì)位置分析 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 采用剛性較小的接頭形式，減小接頭拘束度，減小焊縫殘余應(yīng)力 圖 接頭形式對(duì)拘束度及焊接殘余應(yīng)力的影響 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 (2) 盡可能減少焊縫的數(shù)量 ? 設(shè)計(jì)原則：在焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)該力求減少焊縫數(shù)量和總長度，避免不必要的焊縫。這會(huì)在很大程度上降低構(gòu)件后續(xù)加工的難度并有利于保證構(gòu)件的質(zhì)量。 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 鋁結(jié)構(gòu)焊接 合理的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般要求 —— 受力簡單明確，便于制作、安裝、維護(hù) —— 采取措施減少熱影響對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件強(qiáng)度的影響 —— 鋁合金表面長時(shí)間受熱輻射在 80以上時(shí)，應(yīng)采取 有效措施防護(hù) —— 注意防腐 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 —— 盡量減小結(jié)構(gòu)或焊接接頭部位的應(yīng)力集中； —— 盡量減小結(jié)構(gòu)的剛度，以減小應(yīng)力集中和附加 應(yīng)力的影響； —— 不采用過厚的截面； —— 對(duì)于附件或不受力焊縫的設(shè)計(jì)，應(yīng)與主焊縫同 樣重視； —— 焊縫位置應(yīng)具有可達(dá)性 —— 便于施焊和焊前現(xiàn) 場清理。為了使根部更好地熔合，應(yīng)在根部一側(cè)開斜邊見下圖。 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 鋁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，雖然在計(jì)算方法上與鋼結(jié)構(gòu)基本 相同（強(qiáng)度設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)和剛度設(shè)計(jì)），但由于 其焊接接頭性能的特殊性，在接頭設(shè)計(jì)、許用應(yīng)力等 方面又不同于鋼結(jié)構(gòu)。 但對(duì)厚度超過 58mm的厚大鋁件焊前需進(jìn)行預(yù)熱 ， 以防止變形和未焊透 ， 減少氣孔等缺陷 。 大型焊件受酸洗槽尺寸限制 ， 難于實(shí)現(xiàn)整體清理 ， 可在坡口兩側(cè)各 30mm。 焊絲清洗后可在 150~200℃ 烘箱內(nèi)烘焙 ， 然后存放在 100℃ 烘箱內(nèi)隨用隨取 。 小型工件可采用浸洗法 。 清理后的焊絲 、 工件焊前存放時(shí)間一般不要超過12h。 ~ 400~450 29~31 50~60 22~24 表 516 純鋁半自動(dòng) MIG焊的工藝參數(shù) 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 3. 焊前準(zhǔn)備 (1) 焊前清理 ? 機(jī)械清理 先用丙酮或汽油擦洗工件表面油污 ， 然后根據(jù)零件形狀采用切削方法 ， 如使用風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)銑刀 ， 也可使用刮刀 、 銼刀等 。 300~400 29~30 35~50 22~24 正面焊兩層，反面焊一層 20~25 單面 V形坡口 間隙 0~ 鈍邊 16~21 坡口角度90176。 240~320 27~29 25~36 20 正面焊兩層，反面 焊一層 14~18 單面 V形坡口 間隙 0~ 鈍邊 10~14 坡口角度90176。 。 太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 板材 牌號(hào) 焊絲 型號(hào) (牌號(hào) ) 板材 厚度 /mm 坡口尺寸 焊絲 直徑 /mm 噴嘴 直徑 /mm 氬氣 流量 /L?min1 焊接 電流 /A 電弧電 壓 /V 焊接 速度 /m?h1 備 注 鈍邊 /mm 坡口 角度 5A05 SAlMg5 (HS331) 5 — — 22 28 240 21~22 42 單面焊雙 面成形 1060 1050A SAl3 (HS39) 6~8 — — 22 30~35 230~260 26~27 25 正反面均 焊一層 8 12 16 20 25 4 8 12 16 21 100 300~320 24~28 28 320~340 28~29 15 40~45 380~420 29~31 17~20 50~60 450~500 490~550 17~19 — 5A02 5A03 SAlMn (HS331) 12 18 25 8 14 16 120 22 28 28 30~35 50~60 50~60 320~350 450~470 490~520 28~30 29~30 29~30 24 16~19 2A11 SAlSi5 (HS311) 50 6~8 75 — 28 — 450~500 24~27 15~18 采用雙面 U形坡口 , 鈍邊 6~8mm 表 515 純鋁、鋁鎂合金和硬鋁自動(dòng) MIG焊的工藝參數(shù) 注： 1. 正面層焊完后必須鏟除焊根，然后進(jìn)行反面層的焊接。 表 516為純鋁半自動(dòng) MIG焊的工藝參數(shù) 。 MIG焊熔深大 ， 厚度6mm鋁板對(duì)接焊時(shí)可不開坡口 。 母材 板厚 /mm 鎢極 直徑 /mm 焊