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焊接加工變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形等。焊接過程中,對焊件進(jìn)行不均勻加熱和冷卻,是產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的根本原因。減少焊接應(yīng)力與變形的工藝措施主要有:
一、預(yù)留收縮變形量 根據(jù)理論計算和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在焊件備料及焊接加工時預(yù)先考慮收縮余量,以便焊后工件達(dá)到所要求的形狀、尺寸。
二、反變形法 根據(jù)理論計算和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),預(yù)先估計結(jié)構(gòu)焊接變形的方向和大小,然后在焊接裝配時給予一個方向相反、大小相等的預(yù)置變形,以抵消焊后產(chǎn)生的變形。
三、剛性固定法 焊接時將焊件加以剛性固定,焊后待焊件冷卻到室溫后再去掉剛性固定,可有效防止角變形和波浪變形。此方法會增大焊接應(yīng)力,只適用于塑性較好的低碳鋼結(jié)構(gòu)。
四、選擇合理的焊接順序 盡量使焊縫自由收縮。焊接焊縫較多的結(jié)構(gòu)件時,應(yīng)先焊錯開的短焊縫,再焊直通長焊縫,以防在焊縫交接處產(chǎn)生裂紋。如果焊縫較長,可采用逐步退焊法和跳焊法,使溫度分布較均勻,從而減少了焊接應(yīng)力和變形。
五、錘擊焊縫法 在焊縫的冷卻過程中,用圓頭小錘均勻迅速地錘擊焊縫,使金屬產(chǎn)生塑性延伸變形,抵消一部分焊接收縮變形,從而減小焊接應(yīng)力和變形 。
六、加熱“減應(yīng)區(qū)”法 焊接前,在焊接部位附近區(qū)域(稱為減應(yīng)區(qū))進(jìn)行加熱使之伸長,焊后冷卻時,加熱區(qū)與焊縫一起收縮,可有效減小焊接應(yīng)力和變形。
七、焊前預(yù)熱和焊后緩冷 預(yù)熱的目的是減少焊縫區(qū)與焊件其他部分的溫差,降低焊縫區(qū)的冷卻速度,使焊件能較均勻地冷卻下來,從而減少焊接應(yīng)力與變形。
激光焊接加工在我們的日常生活中變得越來越重要,激光焊采用激光作為焊接熱源,機(jī)器人作為運(yùn)動系統(tǒng)。激光熱源的特別優(yōu)勢在于,它有著超乎尋常的加熱能力,能把大量的能量集中在很小的作用點(diǎn)上,所以具有能量密度高、加熱集中、焊接速度快及焊接變形小等特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)薄板的快速銜接。下面就是激光焊接加工的主要特點(diǎn):
( 1) 能量密度高、適合于高速焊接。
( 2) 焊接時間短、材料本身的熱變形及熱影響區(qū)小,特別適合高熔點(diǎn)、高硬度加工。
( 3) 無電極、東西等的磨損消耗。
( 4) 對環(huán)境無污染。
( 5) 可通過光纖實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、普通辦法難以達(dá)到的部位、多路一起或分時焊接。
( 6) 很簡單改變激光輸出焦距及焊點(diǎn)位置。
( 7) 很簡單搭載到機(jī)器人裝置上。
激光焊接加工實(shí)現(xiàn)了高焊接速度與杰出焊接質(zhì)量的完美結(jié)合。它具有廣大的應(yīng)用規(guī)模和高效的特性,一起減少投資本錢、縮短出產(chǎn)時間、節(jié)約出產(chǎn)本錢和進(jìn)步出產(chǎn)率,具有更強(qiáng)的競爭力。
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