降低厚板焊接殘余應力的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及焊接技術領域，尤其是一種降低厚板焊接殘余應力的方法。
【背景技術】
[0002]焊接殘余應力是焊接結束后，殘留在冷卻焊件中的應力，這種殘余應力是以平衡狀態存在于焊件內部的應力，它的產生是由于焊接加熱產生不均勻溫度場引起的。焊接殘余應力普遍存在于焊接結構中，它對焊件的剛度、強度、尺寸穩定性、應力腐蝕開裂均有較大影響。降低焊接殘余應力可以從焊前的選材、焊時的工藝以及焊后的消除應力處理等方面進行考慮，現有的降低焊接殘余應力的方法主要采用振動時效，然而對于金屬厚板，因其剛度高，較難發生彎曲變形，進行振動時效時難以達到要求的振幅，所以金屬厚板的焊接殘余應力的消除效果較差。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種降低厚板焊接殘余應力的方法，這種方法可以解決現有厚板焊接殘余應力的消除效果差的問題。
[0004]為了解決上述問題，本發明采用的技術方案是:這種降低厚板焊接殘余應力的方法包括以下步驟:
A、去除待焊厚板的表面氧化物；
B、對待焊厚板的對接端加工坡口，坡口為Y型坡口，坡口角度為55°?65°，坡口的根部間隙為I毫米?3毫米，對厚板進行多層多道焊接；
C、焊接好的厚板自然冷卻后，用液氮噴射焊縫，液氮壓強為0.8?1.2MPa，噴嘴至焊縫的距離為5?1cm ；
D、在厚板上施加超聲波，超聲波的頻率為60?10KHz。
[0005]上述降低厚板焊接殘余應力的方法的技術方案中，更具體的技術方案還可以是:步驟B中，厚板放置在多個均勻布置的橡膠塊上進行焊接。
[0006]進一步的，步驟D中，施加超聲波時，超聲波的沖擊范圍在距離焊縫中心線的1cm內。
[0007]由于采用了上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下有益效果:能有效降低厚板焊接的殘余應力，并使焊縫的成分均勻化，提高了焊縫的強度。
【具體實施方式】
[0008]下面結合實施例對本發明作進一步詳述:
實施例1
本實施例的降低厚板焊接殘余應力的方法包括以下步驟:
A、去除待焊厚板的表面氧化物；
B、對待焊厚板的對接端加工坡口，坡口為Y型坡口，坡口角度為55°，坡口的根部間隙為3毫米，將厚板放置在多個均勻布置的橡膠塊上，對厚板進行多層多道焊接；
C、焊接好的厚板自然冷卻后，用液氮噴射焊縫，液氮壓強為0.8MPa，噴嘴至焊縫的距離為 10cm ；
D、在厚板上施加超聲波，超聲波的頻率為60KHz，超聲波的沖擊范圍在距離焊縫中心線的10cm內o
[0009]經本方法得到焊接厚板的性能測試結果如下：5個測點的應力消除率為36. 1?43. 2% ;接頭強度為185MPa。
[0010]實施例2
本實施例的降低厚板焊接殘余應力的方法包括以下步驟：
A、去除待焊厚板的表面氧化物；
B、對待焊厚板的對接端加工坡口，坡口為Y型坡口，坡口角度為60°，坡口的根部間隙為1毫米，將厚板放置在多個均勻布置的橡膠塊上，對厚板進行多層多道焊接；
C、焊接好的厚板自然冷卻后，用液氮噴射焊縫，液氮壓強為1.2MPa，噴嘴至焊縫的距離為 8 cm ；
D、在厚板上施加超聲波，超聲波的頻率為lOOKHz，超聲波的沖擊范圍在距離焊縫中心線的10cm內o
[0011]經本方法得到焊接厚板的性能測試結果如下：5個測點的應力消除率為66. 6?73. 8% ;接頭強度為202MPa。
[0012]實施例3
本實施例的降低厚板焊接殘余應力的方法包括以下步驟：
A、去除待焊厚板的表面氧化物；
B、對待焊厚板的對接端加工坡口，坡口為Y型坡口，坡口角度為65°，坡口的根部間隙為2毫米，將厚板放置在多個均勻布置的橡膠塊上，對厚板進行多層多道焊接；
C、焊接好的厚板自然冷卻后，用液氮噴射焊縫，液氮壓強為IMPa，噴嘴至焊縫的距離為10cm ；
D、在厚板上施加超聲波，超聲波的頻率為80KHz，超聲波的沖擊范圍在距離焊縫中心線的10cm內o
[0013]經本方法得到焊接厚板的性能測試結果如下：5個測點的應力消除率為46. 2?52. 7% ;接頭強度為196MPa。
【主權項】
1.一種降低厚板焊接殘余應力的方法，其特征在于包括以下步驟: A、去除待焊厚板的表面氧化物； B、對待焊厚板的對接端加工坡口，坡口為Y型坡口，坡口角度為55°?65°，坡口的根部間隙為I毫米?3毫米，對厚板進行多層多道焊接； C、焊接好的厚板自然冷卻后，用液氮噴射焊縫，液氮壓強為0.8?1.2MPa，噴嘴至焊縫的距離為5?1cm ； D、在厚板上施加超聲波，超聲波的頻率為60?10KHz。2.根據權利要求1所述的降低厚板焊接殘余應力的方法，其特征在于:步驟B中，厚板放置在多個均勻布置的橡膠塊上進行焊接。3.根據權利要求1所述的降低厚板焊接殘余應力的方法，其特征在于:步驟D中，施加超聲波時，超聲波的沖擊范圍在距離焊縫中心線的1cm內。
【專利摘要】本發明公開了一種降低厚板焊接殘余應力的方法，涉及焊接技術領域，它包括以下步驟：去除待焊厚板的表面氧化物；對待焊厚板的對接端加工坡口，坡口為Y型坡口，坡口角度為55°～65°，坡口的根部間隙為1毫米～3毫米，對厚板進行多層多道焊接；焊接好的厚板自然冷卻后，用液氮噴射焊縫，液氮壓強為0.8～1.2MPa，噴嘴至焊縫的距離為5～10cm；在厚板上施加超聲波，超聲波的頻率為60～100KHz。本發明相比較于現有技術，能有效降低厚板焊接的殘余應力，并使焊縫的成分均勻化，提高了焊縫的強度。
【IPC分類】B23K37/00, B23K101/18, B23K31/02, B23K33/00
【公開號】CN104985335
【申請號】CN201510332503
【發明人】黃小蓮
【申請人】黃小蓮
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月16日