平板焊接变形的测量与分析

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1、實驗一平板焊接變形的測量與分析一、實驗目的1．掌握平板收縮變形、撓曲變形及角變形的基本方法。2．熟悉平板堆焊收縮變形、撓曲變形及角變形的產生原因和分佈規律。3．瞭解不同厚度、不同線能量對收縮變形、撓曲變形及角變形大小的影響。二、焊接設備、實驗條件及測量工具和儀器(一）焊接方法及設備焊接方法：手工電弧焊。焊接設備：交流弧焊機及其輔助設施。（二）實驗條件1．試件尺寸：2mm×150mm×300mm6mm×150mm×300mm2·試件材料：Q235A3．焊接規範見下表板厚焊接電流2mm90A110A6mm170

2、A190A4．測點分佈如下圖12所示圖12mm板測點分佈圖26mm板測點分佈6mm板：橫向收縮、角變形以及撓曲變形均測。2mm板：只測角變形及撓曲變形。（三）測量工具與儀器測量儀器包括：1，引伸儀；2．遊標卡尺；3．鋼板尺。三、測量方法1、橫向收縮變形的測量橫向收縮變形採用引伸儀來測量。引伸儀結構見圖3。圖3引伸儀結構示意圖其中：1．百分表；2．鉸鏈；3．活動支腿；4．固定支腿；5．彈簧。對應圖2中A、B、C、F、G、H六條橫線，把引伸儀的活動支腿3放在豎線L上的洋沖孔內，拉動引伸儀，是活動支腿4放在豎線P

3、上對應的孔內，從百分表中讀出焊前孔間距的原始數值BO，焊後測出間距數值Bl。分別填入附表內，其差值即為焊接所引起的橫向收縮變形值。趕泣塑哩鰻互曳絲下表面差值的平均值即為該位置的橫向收縮變形值。2、撓曲變形的測量撓曲變形的測量採用帶支腿的鋼板尺和遊標卡尺來測量。圖4撓曲變形測量示意圖如圖4所示，1為帶支腿的鋼板尺，2為試件。使用遊標卡尺分別測出焊前、焊後的高度h，分別記為hl、h2填入附表內，其差值即為焊接所引起的撓曲變形。對Zmm板需測量圖1中J、K、L、M、N、P、Q、R八條豎線上的撓曲變形。對6mm板需

4、測量圖2中J、L、M、N、P、R六條豎線上的撓曲變形。3、角變形的測量與計算角變形的測量同樣採用帶支腿的鋼板尺和遊標卡尺來測量，但需進行計算。圖5角變形的測量示意圖如圖5所示，可以分別計算出。l、。2。在hl、LI和h3、LZ為定值時，只要測出hZ、h4的值，就可以計算出Ql、QZ，也即可算出角度來。由於所用試件焊前不是絕對平整，焊前焊後均應測量，其差值即為焊接所引起的角變形。對Zmm板要測量圖1中A、B、C、D、E、F、G、H八條線上的角變形。對6mm板要測量圖2中A、B、C、F、G、H六條線上的角變形。

5、四、實驗步驟及內容1．瞭解測量收縮變形、撓曲變形及角變形的工具和方法。2．對試件初始狀態所有資料進行測量。3．對2mm、6mm板按表1中的兩種規範各焊一塊。4．測量試件焊後的所有資料。5．對測量結果進行分析。五、實驗報告要求1．按附表內容把測量資料或計算結果填入表內。2．繪製出橫向收縮變形沿板縱向的分佈曲線，比較不同線能量時，橫向收縮變形有何不同並分析其原因。3．繪製出撓曲變形沿板橫向的分佈曲線，分析其原因，影響因素，並提出控制撓曲變形的技術措施。4．繪製出角形沿板縱向的分佈曲線，比較不同線能量時，角變形有

6、何不同並分析其原因。5．分析2mm、6mm板角變形的特點，比較二者有何不同並分析其原因。實驗二焊接變形的矯正一、實驗目的1．瞭解和掌握焊接變形矯正方法的原理、特點和應用範圍。2．熟悉和掌握手工錘擊、機械碾壓的具體操作技術和矯形工藝。二、矯形方法簡介1．手工錘擊法手工錘擊是採用手錘，錘擊焊縫及其附近金屬，使其產生一定的延展，以抵消焊接所產生的壓縮塑性變形，從而達到矯形的目的。這種方法無需大型設備，工具簡單、操作靈活，廣泛應用於薄板結構焊接變形的矯正。但這種方法有勞動強度大、工作效率低、環境噪音大、工件表面品質

7、差等缺點。2．機械碾壓法機械碾壓法是利用圓盤形碾壓輪來碾壓焊縫及其附近金屬，使其延展來抵消焊接所引起的收縮，達到矯形目的。應用這種矯形方法可以大大減輕勞動強度，具有環境無噪音，工件表面品質好，矯形精度高等優點。但這種方法需有專用設備，只能用於具有規則焊縫的焊接結構矯形。三、實驗設備、儀器和工具1·NJ一10型碾壓矯形機。2．鋼板尺、遊標卡尺。3．手錘。四、實驗用試件實驗一所用的兩塊2mm鋼板。五、實驗內容及步驟1．用手工錘擊的方法將2mm厚鋼板的撓曲變形矯正到小於1.5mm"2．用手工錘擊的方法將2mm厚鋼

8、板的角變形矯正到小於2”。3．用機械碾壓的方法將2mm厚鋼板的撓曲變形矯正到小於0.5mmo六、實驗報告要求1．簡述手工錘擊、機械碾壓法矯正焊接變形的工作原理，優缺點及適用範圍。2．分析碾壓矯形後，接頭區的殘餘應力分佈會有何變化？對焊接結構的承載能力有何影響？