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焊接内应力与变形Ⅲ潘孚IIWAuthorisedTrainingBody1、焊接生产制造的相关资料有关焊接方案的通用规程见DVS1610规程，1988制订的，其中可分为：焊接方案切割工艺规程点固焊方案（顺序方案）焊接顺序方案检验方案DVS1610规程取材于“DVS—有轨车辆的焊接规程”，但其中没有包括热处理工艺方案。在1989年制订的DIN1910T12标准中对“焊接方案”及“焊接顺序方案”这二个概念下了定义：焊接方案：整个焊接生产制造过程的方案，包括焊接顺序方案，焊接条件及焊接参数等。焊缝排列顺序：焊接时焊缝在工件上的排列顺序。焊接顺序方案：整个焊接工作的排列顺序。焊道排列顺序：每条焊缝中的焊道排列顺序。点固焊方案（顺序方案）：点固焊焊缝的尺寸及排列顺序。IIWAuthorisedTrainingBody2、制订焊接方案（焊接顺序方案）的意义为制造高质量的、经济的焊接构件，制订焊接方案（焊接顺序方案）是十分必要的，这项工作在焊接结构的设计时就应予与考虑到，并贯穿在整个生产、制造的过程中，焊接方案（焊接顺序方案）制订的正确与否将直接影响到整个焊接结构的质量。3、制订焊接方案（焊接顺序方案）的依据法律规定、技术规范或供货协议最佳的经济性最小的焊接变形及内应力构件的可焊接性（按ISO/TR581标准中的要求，构件的可焊接性包括：材料的可焊性，结构的焊接安全性，生产制造中的焊接可能性）事故说明（缺陷的起因）辅助人员的使用（代替专业人员）IIWAuthorisedTrainingBody4、焊接方案的内容焊接方案是焊接生产制造过程的基础，它应包括下列内容：母材（许用范围）坡口形式及坡口准备装配顺序（予焊件）焊接方法（经济性）焊接材料和辅助材料（许用范围）焊接材料和辅助材料的烘干企业能力证明、工艺评定、工艺规程焊接位置（尽量采用平焊位置）所用设备（吊装、翻转及焊接设备）要求达到的焊接质量（例如按EN25817/ISO5817或EN30042/ISO10042标准进行评定）加热工艺（焊前、焊后及焊接期间）恶劣的气候条件下保证焊接质量的措施（例如在低温条件下）焊接参数（电流、电压及焊接速度等）焊缝成形（盖面焊道尤为重要）焊缝顺序及焊接方向IIWAuthorisedTrainingBody预防焊接变形的措施检验范围（还可包括检验时间）主要尺寸及总重量其它的项目可按要求单独说明。5、焊接顺序的基本规则下述所列兴的是焊接顺序的基本规则，使用时还应经常验证，是否能最大限度地避免焊接变形和内应力。但当母材、材料厚度及焊接材料或辅助材料一定时，也会出现例外的情况。5.1焊接时尽量减少热输入量和尽量减少填充金属例外：对裂纹敏感的材料。5.2组焊结构应合理分配各个组单元，并进行合理的组对焊接例外：对裂纹不敏感的材料，对变形有特殊限制的构件。5.3位于构件钢性最大的部位最后焊接（尽可能使构件能够自由收缩）例外：对裂纹不敏感的材料，对变形有特殊限制的构件。IIWAuthorisedTrainingBody5.4由中间向两侧对称进行焊接例外：全自动焊接时（如图1）5.5先焊对接焊缝，然后焊角焊缝如图2图1全自动焊接时图2IIWAuthorisedTrainingBody5.6先焊短焊缝，后焊长焊缝如图35.7先焊对接焊缝，后焊环焊缝图4图3图45.8当存在焊接应力时，先焊拉应力区，后焊剪应力和压应力区。5.9当对变形有特殊限制时，可采用分段退焊法，此法对补修焊尤为适用（仅对手工电弧焊或半自动焊而言）IIWAuthorisedTrainingBody6、实际举例6.1实腹梁组焊见图56.2储油罐底板拼焊见图6图5实腹梁组装焊接顺序图6储油罐底板拼焊IIWAuthorisedTrainingBody6.3储料仓底板拼焊（不易运输的）见图7图7储料仓底板拼焊6.4补修焊对于补修焊应遵守下列规则：—尽量采用角焊接头，搭接焊在实际中很少采用。—补修焊的范围尽量大一点—补修焊部位加工成圆角—尽量采用分段退焊法—尽量大面积整体同时焊接图8为补修焊时的几种焊接顺序方案IIWAuthorisedTrainingBody图8修补焊时的几种焊接顺序IIWAuthorisedTrainingBody7、焊接顺序方案7.1概要焊接顺序方案是对焊接方案的补充和充实。可对下述结构件在焊接顺序方案中提出具体要求具有高度安全需要的高负荷结构件具有相当规模的复杂的焊接结构具有特殊的易变形的结构件在焊接顺序方案中所补充的有关焊接技术制造说明将影响各个焊缝断面所出现的收缩力，为此将焊接内应力和变形降低到最小以至不存在，焊接顺序方案的制定必须使焊接安全和焊接人员处于主导地位。7.2内容焊接顺序方案必须至少包括以下的内容：焊缝焊接顺序焊接坡口型式焊接设施对于焊接顺序的焊缝标记应在所标注的图纸中与其它数字标记有所区别，如有要求，焊接设施可用某种标记注明。IIWAuthorisedTrainingBody7.3焊接方案表示方法焊接顺序方案表示形式可根据制造方案和结构来确定。在DVS1610标准中给出了三种焊接顺序方案（焊接方案）形式：——用结构图纸及文字说明的焊接顺序方案——用结构图纸及表格说明的焊接顺序方案——用特殊的焊接图纸及表格说明的焊接顺序方案举例：货车车皮主横梁的焊接顺序方案。DVS1610标准是以典型实例用结构图纸、文字说明和表格说明的形式以及其它必要的说明形式，将焊接顺序方案形式的选择及如何编制作了较为完整的说明。下面的图纸及其表格是对货车车皮主横梁（标准轨距）的焊接顺序方案的说明。IIWAuthorisedTrainingBody图9货车车皮的特殊标记(图纸说明形式)摘自DVS1610IIWAuthorisedTrainingBodyIIWAuthorisedTrainingBodyIIWAuthorisedTrainingBodyIIWAuthorisedTrainingBody图10特殊焊接图纸标记