焊接变形与残余应力控制
焊接过程中,厚钢板因冷热不均导致外层与内部冷却速度差异,形成残余应力和焊接变形。弹性变形可恢复,塑性变形会引发永久残余应力,长期释放可能产生裂纹。控制措施包括减少焊缝数量与尺寸、分散焊缝布局、优化结构设计(如翻边式替代插管式)及采用反变形法、刚性固定法,以降低焊接变形和残余应力风险。
焊接限能量与工艺优化
焊接限能量(Q=电流×电压/焊接速度)直接影响热输入量,限能量值越小,温度梯度越小,变形风险越低。工艺措施包括采用小电流、高焊速,合理安排装配顺序(如先纵缝后环缝),并通过预热拉伸补偿收缩量。高强度钢焊接需选用塑性焊条并配合预热,减少脆裂风险。
焊接检验与无损检测技术
焊缝检验分为破坏性(金相分析、力学试验)和非破坏性(无损检测)。射线检测可定量分析内部缺陷,但对人体有害;超声波检测定性判断缺陷位置,结合衍射时差法实现定位定量;磁粉探伤和渗透检测用于表面缺陷检验。焊接后需进行硬度测试、腐蚀试验及层间敲击,以释放残余应力。
特殊工艺与质量控制
气体保护焊在低温环境下可隔绝冷空气,减少变形;焊后热处理通过加热释放残余应力。焊接工艺评定需通过试板实验确定参数,确保焊缝质量。多层焊需清理层间熔渣,定位焊需避免根部缺陷。焊缝表面缺陷(裂纹、未熔合、气孔等)和尺寸偏差(咬边、未焊满)均需严格管控,防止承载能力下降。