合理的焊接順序
1）先焊變形收縮量較大的焊縫，使基能較自由地收縮。
如一個帶蓋板的雙工字鋼構(gòu)件見圖14，由于對接焊縫的收縮量大于角焊縫的收縮量，所以應(yīng)先焊蓋板的對接焊縫1，后焊蓋板和工字梁之間的角焊縫2。
2）先焊錯開的短焊縫，后焊直通長焊縫。
如一拼板結(jié)構(gòu)見圖14b，應(yīng)先焊焊縫1、2，后焊焊縫3。如相反，則由于焊縫1、2的橫向收縮受到限制，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力。
3）先焊在工作時愛力較大的焊縫，使內(nèi)應(yīng)力合理分布，見圖14c。
在接頭兩端留出一段翼緣角焊縫不焊，先焊受力最大的翼緣對接焊縫1，然后再焊腹板對接焊縫2，最后焊翼緣預(yù)留的角焊縫3。這樣，焊后可使翼緣的對接焊縫承受壓應(yīng)力，腹板對接焊縫承受拉應(yīng)力。角焊縫留在最后焊可以保證腹板對接焊縫有一定的收縮余地，同時也有利于在焊接翼緣對接焊縫時，可以采取反變形措施來防止產(chǎn)生角變形。
如何利用降低結(jié)構(gòu)局部剛度來控制焊接殘余應(yīng)力？
結(jié)構(gòu)的剛度增加時，焊后的殘余應(yīng)力將顯著加大。因此，在條件許可時，焊前采取一定的工藝措施，將焊接區(qū)域的局部剛度降低，將有效地減少焊接殘余應(yīng)力。如一鑲塊結(jié)構(gòu)的焊件，由于焊縫呈封閉形剛度較大，見圖15。
為減少焊接區(qū)域的局部剛度，可以將平板少量翻邊（圖15a），或?qū)㈣倝K壓凹（圖15b），焊接時由于焊縫能自由收縮（將平板或鑲塊拉平），使殘余應(yīng)力大為減少。
如何利用振動法來消除焊接殘余應(yīng)力？
⑴振動法
利用偏心輪和變速電動機組成的激振器使焊接結(jié)構(gòu)發(fā)生共振產(chǎn)生循環(huán)應(yīng)力，可使焊接殘余應(yīng)力逐漸降低，這種方法稱為振動法。振動法消除殘余應(yīng)力的效果取決于激振器和構(gòu)件支點的位置、激振頻率和時間。
其優(yōu)點是所用設(shè)備簡單價廉、處理費用低、時間短，也沒有高溫回火時金屬表面氧化的問題，目前在生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用。
選擇一臺實用的振動時效設(shè)備才是最重要的，他關(guān)乎振動時效工藝可靠性，決定振動時效的效果，建議讀者考慮大品牌的廠家華云機電http://yingli.huawin.com，HK系列振動時效就很不錯。
如何利用錘擊焊縫區(qū)來控制焊接殘余應(yīng)力？
焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生的根本原因是，由于焊縫在冷卻過程中的縱向收縮和橫向收縮，因此焊后利用小錘輕敲焊縫及其鄰近區(qū)域，使金屬展開，能有效地減少焊接殘余應(yīng)力，據(jù)測定，利用錘擊法可使應(yīng)力減少1/2～1/4。
進行錘擊焊縫時，焊件溫度應(yīng)當維持在100～150℃之間或在400℃以上，避免在200～300℃之間進行，因為此時金屬正處于藍脆性階段，若錘擊焊縫容易造成斷裂。
多層焊時，除第一層和最后一層焊縫外，每層都要錘擊。第一層不錘擊是為了避免產(chǎn)生根部裂紋，最后一層焊縫通常焊得很薄，主要是為了消除由于錘擊而引起的冷作硬化。
如何利用高溫回火來消除焊接殘余應(yīng)力？
焊件用來消除焊接殘余應(yīng)力的高溫回火分整體和局部兩種方式。
⑴整體高溫回火
將整個焊件放在爐中加熱到一定溫度然后保溫一段時間再冷卻。同一種材料，回火溫度越高，時間越長，殘余應(yīng)力就消除得越徹底。通過整體高溫回火可以將80%～90%的殘余應(yīng)力消除掉，這是生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種方法。
各種材料的回火溫度，見表8。含釩低合金鋼在600～620℃加回火后，塑性、韌性下降（回火脆性），回火溫度宜選550～560℃。
回火時間隨焊件厚度而定，鋼按每毫米壁厚1～2min計算，但不宜低于30min，不必高于3h，因為殘余應(yīng)力消除效率隨時迅速降低，過長的處理時間是不必要的。
⑵局部高溫回火
只對焊縫及其附近的局部區(qū)域進行加熱消除殘余應(yīng)力。消除應(yīng)力的效果不如整體高溫回火，但方法設(shè)備簡單。常用于比較簡單的、拘束度較小的焊接結(jié)構(gòu)，如長筒形容器、管道接頭、長構(gòu)件的對接頭等焊接殘余應(yīng)力的消除。
局部高溫回火可采用氣體、紅外線、間接電阻或工頻感應(yīng)加熱等。
如何利用機械接伸法來消除焊接殘余應(yīng)力？
產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力的根本原因是焊件焊后產(chǎn)生了壓縮殘余塑性變形。因此，焊后對焊件進行加載拉伸，產(chǎn)生拉伸塑性變形，它的方向和壓縮殘余變形相反，結(jié)果使壓縮殘余變形減小，因而焊件中的焊接殘余應(yīng)力亦隨之同步減小。
機械拉伸消除應(yīng)力法對于一些焊后需要進行液壓試驗的焊接容器特別有意義，因為液壓試驗時容器所承受的試驗壓力均大于容器的工作壓力，例如鋼制壓力容器其試驗壓力為容器工作壓力的1.25倍，所以容器在進行液壓試驗的同時，對容器材料進行了一次相當于機械拉伸的膨脹，從而通過液壓試驗，消除了部分焊接殘余應(yīng)力。
如何利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應(yīng)力？
溫差拉伸法消除焊接殘余應(yīng)力的基本原理與機械拉伸法相同，主要差別是利用局部加熱的溫差來拉伸焊縫區(qū)。
溫差拉伸法的具體方法是：
在焊縫兩側(cè)各用一個寬度適當?shù)难跻胰惭婢孢M行加熱，在焰炬后面一定距離，用一根帶有排孔的水管進行噴水冷卻。乙炔焰和噴水管以相同速度向前移動見圖16。這樣就形成了一個兩側(cè)溫度高（其峰值約為200℃、焊接區(qū)溫度低 （約為100℃）的溫度差。
兩側(cè)金屬受熱膨脹對溫度較低的區(qū)域進行拉伸，所以就可消除部分焊接殘余應(yīng)力，據(jù)測定，消除的效果可達50%～70%。溫差拉伸法的參數(shù)，見表9。
本文來源： 焊接工程師
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