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消除焊接应力的方法多种多样,可以根据具体的焊丝情况、结构件、工艺条件和要求来选择合适的方法或组合使用多种方法。以下是一些常见的消除焊接应力的方法: 1. 预热法 原理:
预热可以使材料的温度均匀分布,减少焊接过程中产生的温度梯度,从而减小焊接应力。 应用:
适用于高强度钢、不锈钢、铸铁等易产生焊接应力的材料。 2. 后热处理法 原理:
通过加热或冷却的方式改变焊接部位的组织和性能,从而减少焊接应力。 具体方法:
包括回火、正火、退火等。例如,回火是将结构件加热到低于临界温度的温度(通常为500~700℃),保持一定时间,然后空冷或油冷,使之消除残余奥氏体和马氏体,降低硬度和脆性,减少内应力。 应用:
适用于各种材料和结构件,但需要较大的设备和能耗。
利用机械力对焊缝或母材施加适当的拉伸、压缩、弯曲、扭转等变形,使之与热变形相抵消,从而减少或消除焊接应力。 具体方法:
包括锤击法、锻冶法、振动法、压力法等。例如,锤击法是在焊缝冷却过程中,用锤子对焊缝及其周围区域进行敲打,使之发生塑性变形,释放部分内应力。 应用:
锤击法适用于较小的结构件和较薄的板材;锻冶法适用于较大的结构件和较厚的板材;振动法适用于各种形状和尺寸的结构件,效果好,操作方便,节能环保;压力法适用于圆筒形、球形等封闭容器类结构件。 4. 切割与重焊 原理:
对于产生较大应力的焊接部位,可以考虑先切割掉焊缝,然后重新焊接。这样可以消除原来的焊接应力,并重新调整焊接部位的组织和性能。
焊接后,将焊接部位连续加热到晶间的热敏点,并保持一段时间。晶间脱氢可以使焊接部位晶间脱氢,减少晶间脆化,从而减小焊接应力。 6. 合理焊接顺序 原理:
采取先焊接收缩量大的焊缝,逐步降低焊件的刚度,有利于减小残余应力。 总结 综上所述,消除焊接应力的方法多种多样,选择合适的方法需要综合考虑材料、结构件、工艺条件和要求等因素。在实际应用中,可以根据具体情况选择一种或多种方法组合使用,以达到最佳效果。