化工焊接的危害及策略

化工焊接的危害及策略 化工焊接的危害及策略 化工焊接的危害及策略 文章来源自教育网

焊接应力产生的原因及危害 减小和消除焊接应力的措施

减少和消除焊接应力的措施包括设计、工艺及焊后处理三方面。设计方面关键是正确布置焊缝,避免应力叠加,降低应力峰值。

焊缝布置应尽量分散并避免交叉。对筒体纵缝一般要求间距在100mm以上。

尽量不采用交叉焊缝,以免出现三向应力,是不合理的。但并非交叉焊缝绝对不可有,在制造大型容器时,为便于采用自动化程度较高的工艺装备,提高生产率,对那些塑性较好的材料(低碳钢、16Mn钢等)也可采用十字交叉焊缝结构。

如对大型球形容器我国规定了两种并行的焊缝拼接法。避免在断面剧烈过渡区设置焊缝。

如圆角半径很小的折边封头过渡区、非等厚连接处等属于断面剧烈过渡区。断面剧烈过渡区存在应力集中现象,断面厚薄(粗细)悬殊会造成刚性差异和受热差异悬殊,增大焊接应力,故应避免。

当不可避免时,可将厚件削薄实现等厚连接改进结构设计,局部降低焊件刚性,减少焊接应力。厚度大的工件刚性大,为防裂可开圆槽。

工艺方面采用合理的焊接顺序。基本原则是:让大多数焊缝在刚性较小的情况下施焊,以便能自由收缩而降低焊接应力;收缩量最大的焊缝先焊,如结构中既有对接焊缝,又有角焊缝,应先焊对接焊缝,后焊角接焊缝。

采用焊前预热。预热可减少焊接时温差,降低冷却速度,从而减少热应力。

对小件可进行整体预热;如构件尺寸较大,只能采用局部预热,预热部位应在焊缝区以外。锤击焊缝。

当焊缝金属冷却时,用圆头小锤轻敲焊缝,使焊缝扩展,可减少焊接应力。焊后处理焊后热处理。

它是消除焊接应力最常用的方法,是利用材料在高温下屈服极限的降低,使应力高的地方产生塑性流动,从而达到消除焊接应力的目的。一般采用消除应力退火。

其规范视材料、板厚及预热情况而异。焊后热处理对消除焊接应力虽有较好的效果,但应注意对某些合金钢,尤其是板厚较大时,易产生再热裂纹。

机械拉伸法。把已焊好的结构进行加载,使结构内部应力接近屈服强度,然后卸载,以达到部分消除焊接应力的目的。

如容器制造中的水压试验。