如何避免焊絲在焊接中應(yīng)力和變形
焊接是金屬成形熱加工的一種重要工藝方法，使用機(jī)械能（摩擦焊）或熱能（各種弧焊、氣焊）發(fā)生的高溫，熔化母材焊縫金屬和焊條，構(gòu)成熔池，隨后冷卻凝結(jié)，把同種金屬或異種金屬零部件聯(lián)接為整體。焊接進(jìn)程中焊縫履歷金屬加熱-熔化-凝結(jié)的進(jìn)程，這個(gè)進(jìn)程是部分的不均勻的加熱冷卻進(jìn)程，包含焊縫隨焊接加工先后發(fā)生的溫度不均勻性、焊縫兩邊的母材金屬溫度隨距離焊縫遠(yuǎn)近發(fā)生的不均勻性。因此，在焊接進(jìn)程中焊縫材料凝結(jié)時(shí)的體積縮短、焊縫和熱影響區(qū)材料隨后的固態(tài)冷卻體積縮短、冷卻時(shí)焊縫及熱影響區(qū)金屬材料內(nèi)部發(fā)生的固態(tài)相變引起的體積改動(dòng)，這些體積改動(dòng)因遭到周圍冷態(tài)母材金屬的捆綁，是導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)生應(yīng)力的原因。
因?yàn)楹缚p及附近區(qū)母材的加熱和冷卻在時(shí)間和體積二方面都是不均勻的，冷卻后的焊縫和熱影響區(qū)及附近基體母材應(yīng)力散布不均勻，某些部位的應(yīng)力甚至超越金屬的屈從極限，導(dǎo)致金屬材料部分塑性變形。
焊接應(yīng)力和焊接變形兩者相互影響，此消彼長(zhǎng)。焊接變形受工件材料剛性捆綁，當(dāng)材料剛性小，焊接變形就大，內(nèi)應(yīng)力就小；相反材料剛性大，變形就小，內(nèi)應(yīng)力增加。因此在大剛性工件焊接時(shí)，要注意采用有用工藝方法，防止焊接裂縫的發(fā)生；在薄板結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，因?yàn)閯傂孕。ぜ鶗?huì)發(fā)生大的變形，輕型船只用鋼板較薄，會(huì)發(fā)生波浪形變形；肋骨和焊縫較多，會(huì)發(fā)生廋馬型變形；肋骨格塊間發(fā)生凹凸變形。
可見，焊接應(yīng)力和焊接變形關(guān)于焊接工件的力學(xué)功能、耐應(yīng)力腐蝕功能和執(zhí)役壽數(shù)有很大負(fù)面影響，焊接件的失效往往是從焊縫區(qū)開端的，除剩下焊接應(yīng)力抵銷部分有用執(zhí)役應(yīng)力外，焊縫的組織通常比母材粗大并且不均勻，常常存在魏氏組織鐵素體，關(guān)于合金鋼冷卻不當(dāng)甚至?xí)l(fā)生部分馬氏體或貝氏體，焊縫或多或少存在夾渣、攙和、未焊透、未熔合、裂紋和氣孔，所以，焊縫往往成為裂紋形核源發(fā)生區(qū)，特別在腐蝕介質(zhì)環(huán)境中成為電化學(xué)腐蝕區(qū)，在執(zhí)役應(yīng)力疊加作用下，堆焊修復(fù)使焊接構(gòu)件發(fā)生前期應(yīng)力腐蝕失效。
焊接應(yīng)力的無(wú)損檢測(cè)方法有X射線衍射法，根據(jù)晶體X射線衍射特性，根據(jù)相關(guān)衍射峰的偏移方向和峰寬來(lái)確定剩下應(yīng)力的性質(zhì)和大小，測(cè)驗(yàn)精度相對(duì)較高。缺陷是該方法依賴于X射線穿透才干，使得丈量厚度根據(jù)原料不同大概在幾微米到幾十微米之間。經(jīng)過(guò)逐層剝離處理，可進(jìn)行構(gòu)件焊縫更深處剩下應(yīng)力值測(cè)定，可是逐層剝離會(huì)對(duì)測(cè)驗(yàn)作用精度發(fā)生影響，尤其是表層剩下應(yīng)力梯度大的試樣，差錯(cuò)更大。
磁測(cè)法也用于焊接應(yīng)力丈量，其原理是鐵磁材料在載荷的作用下，應(yīng)力和應(yīng)變的會(huì)集區(qū)域在磁致伸縮的原理下會(huì)發(fā)生磁疇組織不可逆的重生取向，在載荷消除后也會(huì)保存下來(lái)，構(gòu)成漏磁場(chǎng)磁感率改動(dòng)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)這個(gè)參數(shù)的改動(dòng)得知剩下應(yīng)力的大小。
總歸，焊接應(yīng)力和變形是焊接加工進(jìn)程必定發(fā)生的作用，對(duì)焊接件的質(zhì)量一般發(fā)生負(fù)面影響，因?yàn)楹附討?yīng)力發(fā)生的隨機(jī)性和不均勻性，控制焊接應(yīng)力和焊接變形，一直是焊接工藝的難題。
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