简介: 摘要:关于对焊接变形的讨论和改进研究对大型的焊接结构件的制造,如:轨道车辆转向架 ;钢、铝合金结构的车体等的制造具有十分重要的意义和价值。 关键词:焊接结构 ;焊接变形 ;分析原因 一、焊接结构件变形分类 焊接结构件变形的原因有很多,其中就包括母材的材质导致的变形、填充材料导致的变形、焊接方法不娴熟或者方法不正确导致的变形、焊接参数( WPS文件参数)导致的变形、焊接顺序不正确导致的变形还有冷却时间及焊接过程中是否有约束等问题导致的焊接结构件变形等原因,但是这些原因归根结底是由于焊接残余应力造成的,而焊接结构变形又可以分为以下几类二收缩变形—其包括垂直于焊缝方向引起的横向收缩和焊缝方向引起的纵向收缩 ;弯曲变形—这个包括由于横向收缩引起的弯曲变形和由于纵向收缩引起的弯曲变形 ;扭曲变形—构件绕自身轴线的扭曲 ;波浪边形—波浪变形时由于薄板焊接产生残余压缩应力使得构件出现因为压缩而形成的。 二、焊接变形的形成及将导致的后果 1.焊接热过程是一个十分复杂的问题,在实施焊接作业时,焊接工艺选择的合理性与否,可能导致工件整体受热不均匀问题突出,从而造成工件内部应力分布不均匀、工件变形严重,无法正常使用。 ( 1)焊接热过程的局部性或不均匀性。多数焊接过程都是进行局部加热的,只有在热源直接作用下的区域受到加热,有热量输入,其他区域则存在热量损耗。受热区域金属熔化,形成焊接熔池,这种局部加热正是引起焊接残余应力和焊接变形的根源。 ( 2)焊接热过程的瞬时性。由于在金属材料中热量的传播速度很快,焊接时必须利用高度集中的热源。这种热源可以在极短的时间内将大量的热量由热源传递给工件,这就造成了焊接热过程的时变性和非稳态特性。 ( 3)焊接热源的相对运动。由于焊接热源相对于工件的位置不断发生变化,这就造成了焊接热源的不稳定性。 2.工件在没有外力作用的条件下,存在平衡于物体内部的内应力。在进行焊接作业的工件上,工件受热后会膨胀,冷却后会收缩,温度的变化使工件产生变形,克服这种变形产生了平衡于工件的热应力,这种热应力是由于工件不均匀加热引起的。在沿着焊缝方向上产生残余应力称为纵向应力 ;在垂直于焊缝方向产生的残余应力称之为横向应力,对进行施焊的工件而言残余应力的存在对焊接工件产生的影响是多方面的,其中不乏负面的影响。 ( 1)内应力对静载荷的影响。在 .般焊接构件中,焊接区的纵向拉伸残余应力峰值较高,对卜某些材半期来说,可以接近材料的屈服强度。当外载工作应力与其方向一致而相互叠加时,这一区域会发生塑性变形,并因而 l缝失了继续承受外载的能力,减小了构件的有效承载面积。 ( 2)内应力对刚度的影响。如果构件中存在与外载荷力 .向一致的内应力,并巨内应力的值为材料的屈服强度,则在外载荷作用下的刚度要降低,并且卸载后构件的变形不能完全恢复。在实际生产中,横向焊缝和火焰校正都有可能在相当大的截面上产生较大的拉应力。 ( 3)内应力对杆件压稳定性的影响。由于焊接残余应力在构件内部平衡,因此构件截面上同时存在压应力和拉应力,压应力和拉应力分布在不同区域。当构件承受压力外载荷时,外加压力和压缩内应力叠加,将使压应力区内的金属首先达到屈服强度,屈服区内的应力不在增加,则使该区丧失了进一步承受外载荷的能力。 三、焊接结构件变形的预防措施和手段 以 CRH3型及 CRH5型动车组转向架焊接构架为例,来提出本文研究的焊接结构件变形的预防措施和手段主要有以下方面。 1.完善和改进焊接的结构是其中一方面。如果想要控制和预防焊接结构件的变形,首当其冲就得在设计方面下功夫,前提设计好合理的结构,只有把设计做好了,才能为下面的步骤打好基础。做好设计的具体措施有:选择合理的焊缝形式和大小合适的尺寸 ;若是遇到不必要的焊缝要尽量减少 ;为了避免焊缝太集中就必须合理安排焊缝的位置。 2.刚性固定法的使用。一般说来,刚性大的结构件经过焊接后发生变形的可能都会比较小,而刚性比较小的结构件经过焊接后可能会产生大的变形那么对待这种容易变形的结构件就得采用专用的夹具、支撑杆、胎具或点固在工作台上来提高它的刚性,以此来减小变形情况的发生,这种方法在实践中比防止角变形和波浪变形更加有效,但必须指出的是,工人在工件焊接后,得等焊接后工件温度下降到室内温度后,才能拿开固件,否则就容易出现事故。 3.收缩变形余量的预留。根据焊接收缩理论,得出计算值件诌形梁四周施焊收缩量 2mm/m,其他结构依此类推和经验值渗数的统计时根据同一部件数个产品焊接后或类比以往相似结构来统计参数,收缩余量是在工件下料及加工时预先考虑的问题,这是为了便于达到焊接工件所要求的形状、尺寸等,在焊缝收缩的方向上预先留出收缩量,保证焊接后的构件满足要求的尺寸。 4.反变形法的使用。理论计算值和经验可以预先估计出结构焊件变形的大小和方向,以保证在焊接装配时能给予一个方向相反大小也相等的人为的变形,焊接的不对称会导致收缩变成角变形,那么就可以在装配时加上一个与变形相反的角度,这样就使得焊接后的变形与反变形相互抵消,那么工件也就满足要求的尺寸。 四、如何纠正焊接变形 焊件变形不仅对于工作人员有很大影响,而且对整个工作的进行都会产生不利的反应,而若能将变形纠正过来,将会使得工作得以顺利地进行,纠正焊接变形的方法主要有 2种——机械纠正和火焰加热纠正,他们实质上都是使得焊接结构件产生新的变形来抵消焊接变形。 1.机芯纠正方法。给构件施加来自外部的机械力,使得构件产生与原来的焊接变形的方向相反的塑性变形,以便于能够抵消焊接变形,这样的方法叫做机械纠正。而来自外部机械力的施加则可以通过锤击、压力机及碾压等方法来实现,但这种方法只适合刚性较小且不太厚的板结构。 2.火焰加热的纠正方法。利用火焰加热时产生的局部压缩塑性变形使得构件较长的部分在冷却过后缩短以抵消变形,这种方法叫火焰加热纠正,不过这种方法一般主要适用于各种低碳钢和大部分的低合金结构钢,却不适用于有晶间腐蚀倾向的不锈钢和淬硬倾向较大的钢,工作人员在进行火焰加热过程中,也可以同时施加机械力,这样可以有效地提高矫正效果,构件的结构特点和焊接变形的实际情况决定了是选择点状加熱、线状加热还是三角形加热等方式。 五、结语 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,现实中由于焊接应力导致的焊接变形等,则导致每年近千万元的损失,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具有很重要的价值和意义。 参考文献: [1]熊大胜 .减少大型焊接结构件变形的措施 [J].金属加工(热加工), 2010( 2): 20. [2]罗满香 .焊接变形工艺校正方法的研究 [J].科技创新导报, 2010( 18): 44. [3]彭尚 .一种矫正钢模焊接弯曲变形的新工艺 [J].铁道建筑技术, 2003( 4): 32.
简介:摘要 : 工程机械的油路、气路等管路在工作中经常会出现泄漏的现象,本文详细介绍了在不停机的情况下如何带压排除泄露故障,进行管路的焊接修复 ,希望能给各位同仁以参考。
简介:摘要: 从目前来看,燃气由于种类的不同也有着不同的密度和比重,在相同状态下所释放出来的热量也是不同的,燃气的可以分为高热值和低热值,高热值是指在燃气完全燃烧后,其中蕴含的水蒸气以凝结水的状态排出到外界空间中,而低热值则是指通过蒸汽的状态排出。但是在燃气的处理过程中,也存在一定的危险性,例如有的液化石油气就会在管道中出现膨胀或者压缩的特性,从而对管道造成一定的影响,甚至还会引发安全事故。在城镇化建设过程中,燃气工程是必不可少的一项工作,它与人们有着密切的联系,因此,在燃气工程建设过程中,有关人员应该对燃气的种类进行深度的研究,尤其是对于燃气管道来说,它的选择与施工是工程中的重点,但是现阶段来说,在管道焊接过程中,仍然存在一些质量上的问题。
简介: 摘要:近些年我国 化工业发展迅速并取得了相应的成绩,但化工行业在发展过程中也暴露出众多的问题,其中压力管道焊接质量问题就是最为常见的一种,管道焊接质量影响到设备后期的使用。文章结合实际工作经验,在查阅众多文献资料的基础上,分析了化工压力管道焊接中存在的问题,以期实现提高化工企业产能的目的。 关键词:压力管道 ;焊接质量 ;措施 ;分析 化工企业生产及化工产品运输中的一项重要方式就是管道运输,管道运输促进了我国化工工业的快速发展。实际的压力管道建设安装的过程中,涉及到大量的焊接环节,因此有必要做好焊接环节的质量控制,保证压力管道安装的施工质量。文章重点阐述压力管道焊接中质量的控制措施。 1 压力管道焊接质量影响因素 压力管道内部或外部承受一定的压力,因此其本身属于特殊管道,通常内部运输的介质性质不稳定,具有易燃易爆特性,甚至带有毒性。压力管道安装的重要环节就是质量,焊接质量直接影响管道投入使用后的安全,有必要做好焊接质量控制工作。但实际中受到各方面因素的影响,导致焊接质量不理想。化工压力管道焊接问题形成的原因比较复杂,但在实际中却十分常见。焊接质量受到焊接人员技术水平的限制,焊接的好坏直接影响工艺管道安装的质量。在实际中部分施工单位为降低成本,有意无意忽视焊接合格率,使用一些专业素质不过关的焊接人员,给管道后期使用造成极大的安全隐患。施工中焊接环节不可或缺,在焊接中根据技术的区别,会用到诸如电、乙炔瓶等压力容器,这种易燃易爆的容器很容易受到施工场地气候条件变化的影响,一旦管理不当就会出现严重的安全事故。 2 压力管道焊接常见的质量缺陷问题 压力管道焊接中在各种因素影响下出现焊接质量缺陷问题,焊接缺陷有内部缺陷与外部缺陷两种,一般情况下有焊接裂纹、夹渣、质量不达标等。接下来主要阐述其中常见的焊接问题。 2.1 焊接夹渣问题 压力管道焊接中最常见的问题就是夹渣,通常夹渣也大致分为非金属夹渣与金属夹渣,夹渣的形式较多,有锁链状、条纹状及斑点状,夹渣形成的原因大多在于焊接人员没有做好相应的清理或焊接技术不达标。 2.2 未焊透与未熔合 未焊透与未熔合问题同样是焊接环节容易产生的问题,这两种问题直接影响到管道的安装质量。一般情况下,未焊透问题多是由于焊接人员技术不达标或不规范造成的。未熔合原因较为复杂,但大体上因为焊接过程中焊接缝标准超出规定范围或管道口形状不规范,进而造成管道焊接表面未完全融合。 2.3 焊接孔隙问题 孔隙问题的产生原因是熔融金属的冷却速度较快,其中的气体还未逃出便被焊缝封在其中。与此同时,孔隙的产生还与电弧不够长、焊接人员技术水平不过关及焊条干燥程度有关。 2.4 焊接裂缝问题 压力管道焊接中裂缝问题相对常见,高温焊接过程中,焊材与木材中的原子融合不充分,出现一定的破坏力,造成裂缝表面形成裂缝纹路,情况严重时就会在焊缝表面形成裂缝。 3 控制压力管道焊接质量的措施 焊接质量问题的出现,对压力管道后期的使用是一个影响,因此需要采取相应措施进行完善。 3.1 健全焊接质量管理体系 建立健全管理制度有助于提高焊接质量,焊接施工单位结合自身实际情况,根据具体情况制定相应规章制度,保证制度落实,做好监督管理工作,确保焊接作业人员严格按照相关规章制度施工。除此之外,焊接单位可以在内部推行焊接质量管理责任制度,将各项焊接任务细化、具体化,推行岗位责任制,一旦出现质量问题可以很快找到具体责任人。焊接单位结合实际制定监督管理体系,全过程全方位监督压力管道焊接,提高焊接水平,保证焊接质量。同时,焊接单位要强化员工管理,保证焊接施工各环节严格按照行为规范进行。焊接单位可以展开培训工作,不断提高焊接施工人员技术水平、安全意识及道德水准。 3.2 做好原材料管理的工作 从原材料角度出发,焊接单位需要落实材料验收制度,全方位地展开入库材料的质量检测工作,同时做好具体记录工作,保证焊接施工中用到的原材料满足施工要求,直接从根源上消除焊接质量的隐患。从机械设备角度出发,焊接单位要做好相应机械与设备的维护保养工作,定期检验设备性能,一旦发现受损问题及时进行维修,对存在安全隐患的设备及时更换,确保设备处于良好的运行状态。从施工工艺分析,焊接环节开始前,施工人员全面掌握与压力管道有关的情况,制定出科学合理的焊接方案,同时编制焊接指导书,进行焊接施工工艺卡填写等,方能展开具体的焊接环节。 3.3 控制焊接质量的其它措施 管道焊接前需要清理焊接部位的杂质或油污,将焊接部位加工成坡形。为确保焊接质量,整个焊接过程应该严格控制焊接参数。当焊接完成后需要对焊接部位进行打磨处理,打磨光滑后利用检测设备检测其质量是否存在问题,当发现质量问题后及时解决。压力管道焊接工作完成后,焊接工人应进行全面、详细地质量检查工作,检查内容涉及耐压试验、无损检测、焊缝表面质量检测等等。 具体而言,焊接工人需评定是否存在夹渣、裂纹、气孔等焊接缺陷,检查焊缝余高和咬边是否能够达到质量要求,还需对压力管道的焊口位置进行无损检测,发现质量问题后返工处理。处理完毕后进行二次检验,确保检验合格后再投入使用。另外,压力管道焊接中需要做好相应的防水防腐处理,通常情况下防水处理主要针对管道连接处,用油麻与腻子等物品填充连接处的缝隙。而对那些需要贯穿防火区域的管道,连接处的缝隙应该采用防火材料封堵的方式,可以利用钢管加强保护。清理干净管道之间的杂物就是防腐的第一步,接着对管道进行密封处理,再者利用防腐材料包裹管道,最终实现防腐并提高管道使用寿命的目的。 4 结束语 压力管道焊接节点与焊接环节紧密相联,焊接单位质量控制过程中需要从人员、物料、设备、技术及环境方面展开质量控制工作,也只有如此,才能保证压力管道焊接质量,确保压力管道投入运行后的安全质量。文章主要阐述压力管道焊接问题及质量控制措施,为促进行业技术的进步贡献一份力量。 参考文献 [1] 于秀兰 . 浅析压力管道焊接过程的质量控制及预防措施 [J]. 现代制造技术与装备, 2009,( 1): 41-43. [2] 周夏,郇宇飞,张健 . 大型化工项目建设的再实践再思考 [J]. 工程建设与设计, 2013,( 11): 68. [3] 孙洪勋 . 压力管道安装焊接质量控制的系统工作和措施 [J]. 石油和化工设备, 2012,( 6): 101-102.
简介:
简介:【摘要】 汽车空调的普及与创新,是提高汽车竞争能力的重要手段之一。近年来,随着汽车 行业的发展和人们生活水平的提高,人们对于汽车的舒适性、可靠性和安全性的要求也在不断提高,而汽车空调能大大的提高汽车的乘坐舒适性。因此,对汽车空调的研究与开发特别重要。本文主要针对汽车空调的工作原理、组成、加注及典型问题进行了阐述。