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减小“超声波焊接”残余变形的设计措施

返回列表 来源: 发布日期: 2021.06.01
超声波焊接中,不可避免的一个问题就是经常出现强度不能达到欲求标准的情况下。当然在进行焊接操作的时候强度是不可能达到一体成型的,我们只能创造条件尽可能的去接近这一强度。而强度的大小与多方面的因素相关,其中非常重要的一个就是塑料的材质。 

众所周知,相同材料的两种物质的焊接肯定比两种不同的材料相互焊接的强度来的要强,因为同种材料在性能上是一样的,对于不同材质的材料,当然也可以熔接,但是熔接之后的强度就不一定时我们想要的了。

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1.合理选择焊件尺寸
焊件的长度、宽度和厚度等尺寸对焊接变形有明显的影响。例如,板的厚度对于角焊缝的角变形影响较大,当厚度达到某一数值(钢约9mm)时角变形最大。在制造T形或工形焊接梁时,由于焊件细长,以致于焊接区收缩变形引起焊件弯曲变形是一个突出问题。解决这一问题的最好办法就是要精心设计结构尺寸参数,(如板厚、板宽、板长和肋板间距等)和焊接参数(如单位线能量等)。

2.合理选择焊缝尺寸和坡口形式
焊缝尺寸的大小,不仅关系到焊接工作量,而且还对焊接变形产生较大的影响。焊缝尺寸大,焊接量也大,填充金属消耗量多,造成焊接变形大。因此在设计焊缝尺寸时,在保证结构承载能力的条件下,应采用较小的焊缝尺寸。片面加大焊缝尺寸对减小焊接变形极其不利。所以对并不承受很大工作应力的焊缝,不必采用大尺寸焊角,只要能满足其强度要求就好。
另外,还要合理设计坡口型式。例如对接接头要采用角变形为零的最佳X形坡口尺寸。对于受力较大的T形接头和十字接头,在保证相同强度的条件下,采用开坡口的焊缝比不开坡口焊缝动载强度高,焊缝金属量少,而且对减小焊接变形也是有利的,尤其对厚板而言,更在意义。

3.尽量减少不必要的焊缝
在焊接结构设计中,应该力求使焊缝数量减至最少。一般在设计中常采用加肋板来提高结构的稳定性和刚度,特别是有时为减轻主体结构重量而采用较薄板,势必增加肋板数量,从而大大增加装配和焊接的工作量,其结果是不但不经济,而且焊缝致使焊接变形过大。所以实践证明合理选择板厚,适当减少肋板,使焊缝减少,即使结构可能稍重,还是比较经济的。

4.合理安排焊缝位置
为避免焊接结构 弯曲变形,在结构设计中,应力求使焊缝位置对称于料接构件的中性轴或接近于中性轴。因为焊缝对称于中性轴,有可能使中性轴两侧焊缝轴产生的弯曲变形完全抵消或大部抵消。因为焊缝接近中性轴,使焊缝收缩引起的弯曲力矩减小,从而使构件弯曲变形也减小。所以在焊接结构时应力求使结构对称。对于一些截面形状无法改变的非对称结构件,可在保持截面形状不变的情况下,采用调整焊缝重心轴与中性轴距离的方法减小变形

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