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        礦山維修中手工電弧焊焊接殘余應(yīng)力的控制

        2016-08-31 01:34:42張兆久西部黃金伊犁有限責(zé)任公司伊寧835000
        新疆有色金屬 2016年5期
        關(guān)鍵詞:電弧焊焊件裕度

        張兆久(西部黃金伊犁有限責(zé)任公司 伊寧 835000)

        礦山維修中手工電弧焊焊接殘余應(yīng)力的控制

        張兆久
        (西部黃金伊犁有限責(zé)任公司伊寧835000)

        在礦山維修中,手工電弧焊焊接時經(jīng)常會出現(xiàn)殘余應(yīng)力過大,焊件使用時間較短等問題,本文論述了減少殘余應(yīng)力的方法。

        殘余應(yīng)力焊接順序預(yù)熱法留“裕度”法開減應(yīng)力槽法加熱“減應(yīng)區(qū)”法

        1 概述

        在礦山維修中,手工電弧焊焊接時經(jīng)常會出現(xiàn)殘余應(yīng)力過大、焊件使用時間較短等問題,如何減少殘余應(yīng)力,本人通過自己的實(shí)際工作經(jīng)驗總結(jié)如下,供大家參考。

        2 減少殘余應(yīng)力的方法

        對于重要的結(jié)構(gòu)件和需要機(jī)械加工的焊件,保證其加工精度的最徹底的辦法是先減少或消除焊接殘余應(yīng)力后,再機(jī)械加工。要設(shè)法減少焊接時的應(yīng)力,可從兩方面入手:⑴焊接時從焊縫的布置上減少焊后的殘余應(yīng)力;⑵焊接時,采取適當(dāng)?shù)拇胧p少焊接瞬時應(yīng)力和殘余應(yīng)力。從采取適當(dāng)?shù)拇胧┤胧?,介紹幾種方法。

        2.1采用合適的焊接順序

        通俗的說就是使每道焊縫都能自由收縮的焊接順序。如在一個平面上的焊縫,焊接時要保證縱向和橫向均能自由收縮。圖1所示,合理的焊接順序是先焊短焊縫1和2,再焊長焊縫3。若采用相反的焊接順序時,先焊焊縫3,再焊焊縫1和2,則由于短焊縫的橫向收縮受到限制,在焊件中產(chǎn)生較大的應(yīng)力。此種情況在維修中經(jīng)常遇見。

        圖1 

        2.2預(yù)熱法

        在施焊前,預(yù)先將焊件局部或整體加熱到150℃~650℃。減少焊接區(qū)和焊件整體的溫度差。剛性較大或脆性材料的焊件,常常采用此方法。在礦山維修中,因沒有專門的加熱和保溫設(shè)備,常常在小的結(jié)構(gòu)件中使用。

        2.3冷焊法

        盡可能減少焊接部位與結(jié)構(gòu)上其他部位間的溫度差。具體做法:選用小直徑焊條、小電流、快速焊接。

        2.4留“裕度”法

        焊前將鑲塊做成內(nèi)凸形,使之儲存一定的收縮裕度,增加焊縫收縮的自由度,減少焊縫殘余應(yīng)力,見圖2。

        圖2 

        2.5開減應(yīng)力槽法

        在不影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的情況下,在焊縫附近開幾個減應(yīng)力槽,通過減少焊件局部剛度來增加焊縫的自由收縮度,最終達(dá)到減少殘余應(yīng)力的目的。如圖3,礦山上使用的FG20高偃式雙螺旋分級機(jī)靠近減速機(jī)端的軸頭與中空軸焊接時,就采用此方法。

        圖3 

        2.6加熱“減應(yīng)區(qū)”法

        在焊件上選擇合適的部位進(jìn)行加熱,使之伸長后,再焊接原來剛性較大的焊縫部位。焊后焊接殘余應(yīng)力大大減少,焊件被加熱的部位就叫“減應(yīng)區(qū)”。此方法主要用在大型焊接飛輪和齒輪。

        圖4 

        在實(shí)際工作中,根據(jù)上述方法,我們通過一種或幾種方法的配合使用,可以有效地對焊件殘余應(yīng)力進(jìn)行處理,且在經(jīng)濟(jì)上也是十分合理。

        [1]黃正圓.焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn).機(jī)械工業(yè)出版社,1993.4.

        [2]成大先.機(jī)械設(shè)計手冊.化學(xué)工業(yè)出版社,2004.1.

        收稿:2016-06-17

        10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.05.041

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