Wie kann die Schweißeigenspannung reduziert werden?

Schweißspannung ist ein wichtiger Faktor, der verschiedene Schweißrisse in Schweißverbindungen verursacht, und die nach dem Schweißen in der Schweißverbindung verbleibende Restspannung wirkt sich auf die Lebensdauer der Struktur aus. Um die Schweißqualität des gesamten Bauteils zu verbessern, müssen daher Maßnahmen zur Kontrolle und Reduzierung kleiner Schweißeigenspannungen ergriffen werden.

1. Nehmen Sie eine angemessene Schweißreihenfolge und -richtung an

(1) Bei Schweißnähten in der Schweißebene ist darauf zu achten, dass die Längsnähte und Quernähte (insbesondere die Querrichtung) frei schrumpfen können. Beim Schweißen von Stumpfnähten sollte die Schweißrichtung zum freien Ende zeigen.

(2) Schweißen Sie zuerst die Schweißnähte mit größerer Schrumpfung. Bei Stumpfnähten oder Kehlnähten an der Struktur sollten zuerst die Stumpfnähte mit größerer Schrumpfung geschweißt werden.

(3) Zuerst die kurzen Querschweißnähte schweißen.

(4) Schweißnähte mit größerer Spannung während des Betriebs werden zuerst geschweißt, um eine angemessene interne Spannungsverteilung zu gewährleisten.

(5) Beim Schweißen von Querstumpfnähten ist die Schweißreihenfolge so anzupassen, dass an der Kreuzung weniger Fehler auftreten. Beim Schweißen von T-förmigen Schweißnähten und Querschweißnähten sollten die zuerst an der Kreuzung geschweißten Schweißnähte sauber geschaufelt werden, wie in der Abbildung gezeigt. Nur durch sequentielles Schweißen können die T-förmigen Schweißnähte und Querschweißnähte in seitlicher Richtung freier schrumpfen, was hilfreich ist um Risse an den Kreuzungspunkten der Schweißnähte zu vermeiden.

2. Reduzieren Sie die lokale Steifigkeit der Schweißkonstruktion

Mit zunehmender Struktursteifigkeit nimmt die Schweißspannung entsprechend zu. Daher ist eine Reduzierung der lokalen Steifigkeit der geschweißten Teile des Bauteils förderlich für die Spannungsreduzierung. Beim Schweißen von geschlossenen Schweißnähten oder Schweißnähten mit höherer Steifigkeit kann das Antiverformungsverfahren zur Spannungsreduzierung eingesetzt werden. Die lokale Steifigkeit der Struktur oder die Methode der Öffnung von Entspannungsrillen in der Nähe der Schweißnähte kann die lokale Steifigkeit der geschweißten Teile verringern.

3. Erwärmungs-Stressreduzierungszone

Beim Schweißen kann die Schweißspannung reduziert werden, indem die Teile erhitzt werden, die das freie Ausdehnen und Zusammenziehen der Schweißzone behindern, sodass sie sich gleichzeitig mit der Schweißzone ausdehnen und zusammenziehen. Diese Methode wird als Erwärmungs-„Spannungsreduzierungszonen“-Methode oder als synchrone Schrumpfungsmethode bezeichnet. Der erhitzte Teil wird Spannungsabbauzone genannt.

4. Verwenden Sie die Kaltschweißmethode, um die Schweißeigenspannung zu reduzieren

Das Prinzip des Kaltschweißens besteht darin, die Temperaturverteilung auf der geschweißten Struktur so gleichmäßig wie möglich zu gestalten, wobei die lokale Temperatur der Schweißnaht so niedrig wie möglich gehalten werden muss und gleichzeitig das Volumen dieses Teils in der Schweißnaht so gering wie möglich gehalten werden muss Die gesamte Schweißkonstruktion sollte so klein wie möglich sein. Dies sollte in der Struktur minimiert werden. Die Methode der geringen Temperaturdifferenz kann die Schweißeigenspannung wirksam reduzieren und die Tendenz zu thermischen Spannungsrissen verringern.

Verwenden Sie beim Kaltschweißen Elektroden mit kleinerem Durchmesser, einem kleineren Schweißstrom und schweißen Sie jedes Mal nur einen kurzen Schweißabschnitt. Beispielsweise werden beim Reparaturschweißen von Gusseisen in jedem Abschnitt nur 1040 mm geschweißt. Beim Schweißen von starren Bauteilen sollte in jedem Abschnitt jeweils nur ein oder ein halber Schweißdraht geschweißt werden. Nach jedem Schweißdurchgang muss es vor dem Schweißen der nächsten Schweißnaht so weit abgekühlt sein, dass es sich nicht mehr heiß anfühlt.

5. Hammerschweißungen

Während des Abkühlvorgangs jeder Schweißnaht verwenden Sie einen kleinen Rundkopfhammer, um die Schweißnaht zu hämmern, sodass das Schweißgut eine plastische Zugverformung erzeugt und sich rundherum ausdehnt, wodurch die Schrumpfung der Schweißnaht ausgeglichen und die innere Spannung verringert wird. Das Hämmern sollte gleichmäßig und mäßig erfolgen, um übermäßiges Hämmern zu vermeiden, das zu übermäßig tiefen Hammerspuren führt.

6. Vor dem Schweißen vorwärmen

Der Zweck des Vorwärmens vor dem Schweißen besteht darin, den Temperaturgradienten zwischen der Schweißzone und der Struktur zu verringern, den Grad der Beschränkung zu verringern und den Zweck der Reduzierung der inneren Spannungen beim Schweißen zu erreichen. Die Vorwärmung des Schweißgutes vor dem Schweißen kann als Ganzes oder lokal in der Schweißzone erfolgen. Zu den Vorwärmmethoden gehören die Gesamterwärmung im Ofen, lokale Ferninfrarotheizung, lokale Netzfrequenzheizung, Flammenheizung usw.