浅谈焊接结构件焊接变形的控制顾凤琴

发表时间:2020/5/9   来源:《工程管理前沿》2020年2月5期   作者:顾凤琴
[导读] 不仅焊接的材料对焊接的效果有着至关重要的影响,而且焊接后的变形也对其结构件的操作与其自身有着很大的不好的影响
        摘要:不仅焊接的材料对焊接的效果有着至关重要的影响,而且焊接后的变形也对其结构件的操作与其自身有着很大的不好的影响。因此,本文章就从焊接结构件和焊接变形之间的关系来讨论并且探索一下两者之间的相互影响,相互控制的关系。
        关键词:焊接结构件的变形;结构件;相互作用
       
        焊接在人们生活中有着很大的影响,所以焊接质量的好坏也是人们所关心的,焊接变形会对某个结构件产生很重要的影响,包括结构件以后被运用的质量,还有的会影响到生产过程中一些时间问题,制作成本问题。可以说,焊接变形对焊接的结构件来说有着很重要的影响。反而言之,焊接结构件的好坏也会直接影响到后续的焊接的质量,成效的好坏。
1焊接变形产生的机理
1.1焊接的内外部条件
        (1)焊接变形的外部条件。焊接就是通过巨大的电流然后导电之后运用的大的电流产生的热量从而进行结构材料的焊接过程。主要就是通过材料外界的高温,从而使得材料变成人们想让它变成的样子,完美的完成一次焊接的过程。而在对结构件进行高温加热的时候,因为这个结构件本身或多或少都会存在一些误差,不可能做到完美的丝毫不差,但是焊接的机器却是不知道每个结构件与结构件之间的误差与不同,所以可能它对于这个结构件就很适合,但是换一个结构件就变得不那么适合了起来,有时候还有可能会因为结构件之间的不同,机器也不能很好的预测,从而造成要焊接的结构件的受热的不均匀,冷却的也不均匀的一系列问题。而且,焊接结构件它在制作过程中也可能会因为外力作用变得坑坑洼洼的,表面不平滑不工整,这也是=会造成接触力不同,从而影响到焊接的效果。然而这些原因,条件,因素都会造成焊接的变形,都是对于焊接的结构件在焊接之后可能存在一些问题的隐患。
        (2)焊接变形的内部条件。内部条件就是焊接对于结构件自身的影响,因为焊接它本身就是要对结构件本身发力,让结构件借助焊接所做出的外部力量让结构件的内部就做出的一些改变,包括通过焊接以后,结构件内部受热,受冷,热胀冷缩等原理,使结构件的内部发生改变,从而完成焊接的过程。但是一个结构件本身就是一个完整的不与别人重复的个体,但是焊接的机器却只有一个甚至几个,要完成很多个结构件的焊接,在这个过程中焊接的结构件自身的原因,也就是可能也会导致焊接的变形。
        1.2焊接应力
        (1)温度应力。焊接结构件需要高温加热才可以进行,这是最重要的原理。而在焊接的过程中,由于细微的一些误差,在各个部分所接受到的温度是不尽相同的,有的地方接触的高一点,有的地方接触的低一点。因为焊接结构件的表面可能会因为外力作用,有时候会坑坑洼洼的不平滑,所以接触到的温度也就有可能每一处都不太一样。温度应力不一样,就有可能会造成焊接结构件在焊接中的变形。
        (2)组织应力。焊接的过程中,因为焊接原理就是高温加热材料,而高温等这一系列动作就会有一个热循环在焊接的结构件体内形成,从而就会引起焊接机构件的一些金属组织发生局部或者多处局部的变化,而这些变化也会像热胀冷缩的性质一样,来根据金相组织的变化来变化起来。这种变化最明显的最主要的就是结构件中的体积变化。体积一旦发生变化,那么就会和原来结构件的体积不同,这个时候在外界就会产生阻碍力,这样被阻碍到了以后就会逐渐在内部形成应力,而这种应力继而言之就被称之为了组织应力。
        2控制变形的方法
        2.1焊接技术进步与焊接结构件的进步
        (1)焊接技术的进步。

焊接的技术是控制结构件变形的一大主要因素,因为只有当焊接技术达到一定高度的时候才会有可能使焊接的结构件不变形,或者更加严谨一点说,就是只有当焊接技术的能力很高的时候,才有可能使同一个一模一样的结构件,没有误差的结构件中接受到高超的焊接技术的结构件比没有接受到高超的焊接技术的结构件焊接的更加完美,不变形,或者变形的少,不严重,不明显。现在我国也在提倡用焊接机器人,并且科学家们也都在发明研究一种,焊接智能化机器人,就是可以精准的感受到每一个结构件之间的误差与不同,从而做出相应的改变,减少焊接的结构件的变形。
        (2)焊接结构件的进步。焊接结构件是焊接过程中的焊接变形的第二大重要因素,因为一个结构件的质量好坏,直接影响到了焊接出来之后的效果。如果是一个质量很不好的结构件进行焊接,那么它变形的几率甚至变形的多少都比质量很好的结构件变形的几率与变形的多少要大很大多很多。所以要选择质量很好的结构件的材料。并且结构件与结构件之间也有不可避免的误差,就算是同一个生产厂家用的同一批材料使用的同一个生产结构件的机器来生产的结构件,那么它们之间还是不尽相同,每一个结构件都与其他的结构件有着差别。所以生产结构件的厂家不仅仅要用好一点的原材料来生产结构件而且还要采用更加先进的技术科技来生产结构件,这样就算避免不了每一个结构件之间的误差,也可以将误差值减少到最小最小。这样也可以将变形的几率和程度减少到最小最小。
        2.2预留收缩变形余量与采用反变形法
        (1)预留收缩变形余量。因为一些结构件会有内部原因而这些内部原因是我们人类在外部所不可以改变的,那么我们就可以在加工使用方面使它的变形也可以被接受被使用,这样也算是达到焊接的最终目的,就算它变形了但是对于后续的使用不产生太大的影响,这样也是可以的,也在另一个层面上控制了结构件的变形。而这样的方法就是通过计算以及一些有规律的经验,计算得出结构件可能出现的变形效果,与之相对应的工程应该怎样的稍微做出一些调整,才会不影响到后续的进程,不会影响到设计的最初要求,不会再在后续出现危险或者不合格的现象。
        (2)反变形法。因为焊接结构件的变形是很常见的也是很普遍的更是很难去把焊接变形后的结构件给调整的。虽然在焊接以后,结构件很难再用外力改变,但是在焊接开始进行前,结构件是可以用外力被改变的,所以人们可以通过经常焊接结构件的经验,根据结构件本身的特点,预测出焊接这个结构件之后可能会出现的变形,并且根据预测的它变形的效果,我们在开始焊接之前就把结构件先变形,使做了后来变形的结构件,也就是在焊接之前做了后来变形的结构件可以在焊接之后与变形的样子成反比,这样下来,它就会几乎没有变形,这样就是被称之为反变形法。但是什么东西都是有利有弊的,有解决的方法,但是想要效果好,实行起来也是难度很大的。反变形法虽然可以在焊接结构件之前就改变结构件的外表,但是它在焊接结构件之前改变的话难度系数也很高,也要很精确的计算出到底变形会变形在什么程度,如果一点计算的有失误的话,那么这个结构件可能会在焊接之后的变形程度,变得更加的严重,更有严重的这个结构件可能会因为检测之后不合格而被淘汰掉。并且结构件本身的材料就很复杂,制作的工序也是有很多种很多样,很繁琐,所以在做变形的时候也是难度很高的。但是什么事情都要尝试,这样的方法很好,可以在一定程度上缓解了焊接的技术的不足的问题,而且还解决了由于焊接结构件的变形而产生的一些工程上了问题,降低了因为焊接结构件变形而引起的危险系数。
        3结束语
        焊接对于工业的影响很大,工业对我们生活的影响很大,所以焊接对我们生活的影响也很大,焊接后结构件变形是不能避免的,所以我们就要在技术,材料,质量等等方面来减少焊接后的结构件变形程度。科学家们也要多多努力,研究出更好的焊接技术提高焊接水平,我们也要在日常生活中吸取经验,发现可以减少焊接变形的程度的有效的可行性的方法。

        参考文献:
        [1]姜留军.浅谈钢结构焊接应力、变形的控制[J].企业家天地(理论版),2011(2):99-99.
        [2]李晓明,孙德伟.焊接结构件焊接变形的控制[J].铁道车辆.2010
        [3]左定强.浅谈钢结构焊接变形控制[J].商情,2011,27(11):71-71.
       
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