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薄板焊接变形控制技术

风淋室，传递窗等净化产品都属于薄板焊接，本公司焊接人员都通过专业培训，为风淋室质量提供了保证。

变形控制工艺措施焊前控制措施刚性固定法是采用强制手段来减小焊后变形的。采用设计合理的组对组焊胎夹具，将焊件固定起来进行焊接，增加其刚性，达到减小焊接变形的目的，保证装配的几何尺寸。当薄板面积较大，焊缝较长时，可采用压铁法，分别放在焊缝两侧来减小焊接变形；焊接时待焊件间隙应在保证焊透的情况下越小越好，切割熔渣与剪切毛刺应**干净，以减小焊接变形；焊接之前应采用较小直径的焊条进行点焊(定位焊)，增
加焊件刚性，对减小焊接变形有利。焊后控制措施（薄板焊接变形控制技术）

采用多点加热的方式矫正薄板焊后的凹凸变形，加热点直径一般不小于15mm，加热时点与点的距离应随着变形量的大小而定，一般在50～100mm之间。

焊后消除残余应力热处理法克服钢制焊接构件变形的研究表明，根据焊后热处理消除残余应力机制，为防止薄板焊接构件的焊后回弹变形，稳定构件尺寸，通过缝隙试样、板条及板块试样强制变形焊接后再进行热处理，由此证明，焊后热处理可有效地克服钢制焊接构件的变形。

在焊后热处理加热时，之所以能够通过塑性变形来稳定结构尺寸，消除残余应力，一方而是因为随着加热温度的升高。在一定温度范围内，金属材料的屈服强度和纵弹性模量将大幅度降低。从而使材料在该温度下发生塑性变形滑移所需要的临界切应力减少，因此材料不再能支持该状态下的残余应力，被迫进行局部塑性变形。其应力将降低到所在温度的屈服强度水平。另一方面，在加热过程中，还产生蠕变，从而可以产生附加的应力松驰。在一定温度范围内(普通低合金钢约为450℃以上)，既使应力远低于钢在该温度下的弹性极限，随时间的延长，也会产生缓慢的应力松驰。由于金属在高温下的蠕变特性，使金属在应力作用下通过蠕变产生塑性变形，当蠕变量与原始弹性变形量相当时，应力即被消除，
结构的尺寸和形状也得到稳定。焊接过程中控制措施

焊前和焊后的控制措施大多需要专用的工艺装备，在生产过程中增加了一道工序，并且受工件具体结构的影响，这些工艺措施在实际生产中的运用具有一定的局限性。

焊接过程中可以从以下两个角度通过调整薄壁结构的焊缝及近缝区热应力-应变循环达到控制焊接残余变形(主要针对纵向收缩引起的纵向挠曲)的目的。首先是减小加热阶段产生的纵向塑性压应变，这包括预拉伸法(机械拉伸、预置温差拉伸)、等效降低热输入法(采用各类冷却夹具、焊缝两侧预先沉积吸热物质、随焊激冷及高能束焊接)和降低温度梯度的均匀预热法。其次是增大冷却阶段的纵向塑性拉应变，这包括夹具的拘束、动态温差拉伸(随焊激冷)和静态温差拉伸。

在以上各种方法中，温差拉伸法不仅实施方便(仅调整温度场)，而且通过选择合理的工艺参数能够灵活地控制拉伸程度及纵向塑性应变的大小和性质。

另外须着重指出，随焊激冷不仅作为一种动态温差拉伸方法能够减小焊接变形，而且它还可以作为一种反应变法有效地防止焊接热裂纹。适当预热夹具本身可以减小焊接变形，但更重要的是预热使激冷造成了温差拉伸，因此获得了*小的焊接变形。

对两种形式的温差拉伸控制铝合金薄板焊接残余变形的效果和规律进行的研究表明，由随焊激冷造成的动态温差拉伸减小焊接变形的效果受夹具自身散热条件的影响较大：不采用整体预热时，难以造成马鞍形温度场，此时减小焊接变形的机理主要是焊接热输入的等效降低；采用整体预热后，能够造成一定程度的温差拉伸，减小焊接变形的效果明显提高。中间冷却两侧加热的静态温差拉伸能够造成显著的马鞍形温度场，充分发挥温差拉伸的作用，有效地减小了焊接变形。静态与动态温差拉伸结合使用，获得了*小的焊接变形。

影响角焊中非平面变形的角变形是由于焊接过程中局部加热区域的不同机理所引起的：(1)零件的热膨胀取决于温升的程度；(2)温升所引发的屈服强度下降；(3)塑性变形所造成的膨胀松弛或周边部位变形约束所引起的收缩；(4)冷却过程中零件的收缩取决于温升的程度，也就是说，影响角变形的重要因素为局部加热时在板的宽度和厚度方向的温度梯度及其在零件内部所造成的相互约束。

在焊接过程中采取的诸如相应的夹具、强迫冷却焊接区、减小焊接热输入或采用温差法等方法虽然可以减小变形成在一定程度上降低残余应力水平，但很难做到消除变形或定量地控制残余应力水平。这是因为这些方法未能从根本上解决薄壁构件焊接变形的特殊问题——主要是在焊接过程中产生失稳变形。而薄壁构件的低应力无变形焊接法(Low Stress Non—Distortion Welding——简称LSND法)的原理是：采取措施阻止工件的瞬态面外失稳变形，保证由��按的预置温度场所提供的特殊温差拉伸效应。在焊接过程中该“拉伸效应”一直跟随焊接热源，并对热应力应变的产生和发展过程进行实时而积极的定量控制。焊后，残余应力的峰值可以控制在低于临界失稳应力的水平，工件保证了原有的平直状态而不发生失稳变形。焊接法由于受所设置的预置温度场和专用夹具的限制，目前只适于在直线焊缝上的静态控制，而动态控制的LSND焊接法则可克服其“静态”控制方面的局限性。这种方法采用可跟随焊接热源移动的热潭装置，形成一个热源一热潭多源系统，在焊接区产生局部可控的准定常状态温度场和相应的准定常状态热弹塑性应力一应变场，达到薄壁结构动态控制的低应力无变形焊接效果。（薄板焊接变形控制技术）

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