大興安嶺隔爆型電氣控制箱的焊接變形分析
作者：管理員 發(fā)布時(shí)間：2019/11/18 17:06:30 點(diǎn)擊率：279331
焊接因其結(jié)構(gòu)靈活、用料節(jié)省，加工量小，強(qiáng)度高，安全可靠，所以在隔爆型電氣控制箱加工中得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于焊接是局部加熱，構(gòu)件受熱很不均與，焊接變形大，導(dǎo)致隔爆間隙變大，因而存在潛在危險(xiǎn)性，給工作人員帶來(lái)潛在的安全隱患。因此設(shè)計(jì)加工的過(guò)程中要充分考慮其影響，采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)減小焊接應(yīng)力和焊接變形。
隔爆型電氣控制箱箱體和法蘭向下彎曲，使隔爆間隙過(guò)大。焊接時(shí)法蘭部位和側(cè)壁局部受熱膨脹，但在法蘭的約束下，側(cè)壁鋼板和法蘭受熱部位在壓應(yīng)力作用下產(chǎn)生塑性變形，當(dāng)焊縫冷卻后，焊縫收縮，產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，使法蘭外部向下翹曲變形。焊接件如果沒(méi)有進(jìn)行熱處理消除其內(nèi)應(yīng)力就進(jìn)行機(jī)械加工，由于法蘭本身已經(jīng)變形，內(nèi)應(yīng)力達(dá)到了平衡，此時(shí)在切削一部分材料，降低剛度，反而破壞了應(yīng)力平衡，產(chǎn)生新的變形，這種狀態(tài)會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，應(yīng)力平衡時(shí)變形才會(huì)終止。
內(nèi)應(yīng)力按其產(chǎn)生的原因可分為溫度應(yīng)力和殘余應(yīng)力。溫度應(yīng)力是由于構(gòu)件受熱不均勻而存在溫度差異，各處膨脹變形或收縮變形不一致，相互約束而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。如果溫度不均勻引起的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn)，變形均在彈性變形范圍內(nèi)，當(dāng)溫度均勻后，溫度應(yīng)力將隨之消失。在焊接過(guò)程中，由于極不均勻的局部即熱和冷卻會(huì)形成較大的溫度應(yīng)力，這一應(yīng)力是在不斷變化的，其峰值一般都達(dá)到屈服點(diǎn)，因此必然發(fā)生塑性變形，焊接終止，構(gòu)件冷卻后必然有殘余應(yīng)力保留下來(lái)。構(gòu)件在產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的同時(shí)，將伴隨著伸長(zhǎng)、縮短、彎曲和翹曲等變形。
而影響隔爆型電氣控制箱焊接殘余變形的因素有：
1.金屬材料的屬性，材料的線膨脹系數(shù)越大，導(dǎo)熱性能越差，焊接溫度越不均勻，變形越大。
2.焊接方法、焊接線能量。焊接線能量越大，焊接變形越大。
3.焊縫截面積焊縫截面積直接影響到壓縮塑性變形區(qū)的大備的合理設(shè)計(jì)。焊縫截面增大,焊接熱輸入量增多,焊接過(guò)程中塑性變形區(qū)的面積變大,從而使收縮量增加。
