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摘要:作为机械制造中的加工工艺,焊接的地位不断十分重要,而且它的价值意义也是十分巨大的。焊接作业属于特种作业,需要较为精湛的专业技术。焊接作业时会有焊缝产生,而且通常会在水平或是垂直的方向,这些焊缝在温度条件下会产生收缩,从从而导致变形的发生,当变形量在允许值内时则可以不予处理,一旦变形量超出正确的范围,则需要对产生的焊接变形进行矫正,部分焊接变形的材料在矫正后则会因无法使用而废弃,即使能再正常使用的也导致了作业时间增加,所以无论哪种情况都会导致成本上的浪费,这也是在机械制造中不可避免却又不得不避免的一个重大问题。因此,研究并探讨出防止焊接结构件变形的预防措施,有效的提高作业效率,降低生产成本,具有很重要的价值和意义。
关键词:焊接结构;焊接变形;控制措施
1焊接方法及其工艺因素
一般情况下,机械焊接制造过程中常用的焊接方法主要有埋弧自动焊、手工电弧焊、CO2气体保护焊等几种。操作人员在焊接作业过程中采用的焊接方法不同,焊接过程中产生的热量以及焊接完成后钢结构出现的变形也不同。即便是同一种焊接方法,在实际操作的过程中,也会因为焊接工艺规范的不同,而出现不同的焊接变形问题。操作人员必须在机械焊接作业开始前,制定明确的焊接工艺指导书,同时确保作业现场环境的温度和湿度符合钢结构焊接的要求,才能确保钢结构焊接作业的有序进行。
2结构焊接热变形分析
2.1变形原因分析
众所周知,焊接变形最根本的原因是焊缝及其周围金属的热膨胀和冷缩。当加热时,金属由于周围金属的压缩而膨胀和变形。在随后的冷却过程中,它收缩并压缩周围的金属。因此,焊件冷却后会收缩变形。当结构焊接在凸凹板上时,容易发生这种变形。
2.2焊接结构件制作顺序及变形分析
在液压支架结构的生产中,通常由成型主板和水平板组成机架。框架与底板的有效连接形成背靠背焊接条件。成型板和焊接板之间需要实现完全连接,并且需要进行后续的模具修复和钻孔操作。液压支架结构在成形间隙和焊接过程中收缩不良是造成焊接变形的主要原因。同时,焊接收缩是一个不可改变的问题,但在成形过程中可以通过另一种形式有效地改变。
2.3铝合金焊接变形原因
镁合金导热系数高,热膨胀系数大,焊缝冷却速度快。靠近焊缝和母材的区域容易受到收缩应力的影响,导致大变形,最终形状和尺寸发生变化。
2.4h钢焊接变形分析
以往的施工方法容易产生H型钢焊接后翼板的角变形和腹板的侧弯变形。为了消除腹板的侧弯变形,通常需要火焰加热进行校正。但采用双面双弧同步CO2气体保护焊,无需根部清理。在相同的焊接工艺参数下,腹板两侧可以以相同的速度焊接,焊接应力相等,加热均匀。在焊接过程中,基本消除了腹板的侧弯变形。焊后只校正翼板的焊接角变形,大大缩短了校正周期,减少了火焰加热对母材性能的损伤。
3焊接结构件焊接变形控制措施
3.1控制焊接工艺和焊接方法
机械焊接过程中采用的技术规程主要包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接顺序、焊接操作、工艺参数、焊后处理等,以提高机械焊接质量,焊接工人在焊接作业过程中必须保证工艺操作的科学性和合理性。另外,操作人员在焊接作业中必须严格按照机械焊接的要求对机械结构的焊接问题进行控制,避免结构焊接温度对机械结构焊接质量的影响。
3.2预变形法
在使用预变形法时,主要是在屏蔽梁固定的侧护板上进行工作,而顶梁的固定位置是在焊接工作中进行的,其中正常焊接工作后会出现不同程度的变形问题。为有效防止焊接工作的不良变形,模板在底部施工时要设置一定的工作角度,预留焊缝时与上述相同,要保证收缩量符合工作标准。
3.3预留变形尺寸法
在液压支架顶梁和底座的焊接工作当中运用比较频繁,在这两个部件的主体位置当中,主支撑位置对应的焊接位置必须要预留一定的空间大小,比如在ZY4000支架结构当中,顶梁的支柱位置宽度标准尺寸设定为340mm,同时在拼装工作当中需要针对主支撑板根部放大1mm,同时需要在伤口放大2~3mm距离,同时使用支撑板来进行固定。在指数位置焊接过程当中需要将侧向的支撑板进行去除,同时保证两个主要支撑柱在焊接过程当中的应力大小分布均匀,在支撑柱的底部位置可以进行二次加工操作。
3.4焊接材料质量控制
考虑到板用于工程机械产品通常存在不同程度的凹陷,皮肤氧化不匀,凹凸不平等现象不好的外观,但也越明显与板的厚度的增加,而且有相同的制造商生产批次的不同板外观质量是不一样的,所以,从根本上提高产品的外观质量,企业要求供应商生产实际,标准、全板质量等级报告或认证,并要求质量检验人员仔细检查和验证外观质量,以避免工程机械外观质量选择不当。
3.5对电焊机的电流量进行控制
电焊机能很准确的显示出电流量,所以在机械焊接的过程之中,电流量的大小对机械焊接的质量起着非常重要的作用。所以,焊接过程中应该分析其控制点,为避免外观损坏,提高成品的成型标准,应尽量采用模具与模具相结合的方法对板材零件进行切割。为了减少坑的数量,建议使用橡胶锤或铜锤。铁锈清理完成的工作,坚持沙子,规模、毛刺、挂渣和其他杂质,需要重点从减少和阻止着手提高焊接的质量,这个时候设置合理的焊接参数通过模拟焊接,按焊接操作规范,也要选择合适的防溅剂和屏蔽技术防止切削面,焊缝交叉位置,如高温金属表面结合焊接飞溅。
结语
焊接是通过高温将两个及以上的结构件进行的组装,在进行焊接工作的过程中受不同因素的影响,结构件的焊接容易出现变形现象,结构件的焊接变形会影响其使用质量。基于此在进行结构件的焊接过程中,要不断的对焊接变形现象进行控制。
参考文献:
[1]王星星.试论焊接变形的影响因素及预防措施[J].机械管理开发.2018(04)
[2]林建新,罗田.大型钢结构制作中焊接变形的控制分析[J].设备管理与维修.2018(02)