Cómo eliminar o reducir la tensión residual de la soldadura: Las medidas de proceso para reducir la tensión residual de la soldadura incluyen

La tensión residual de soldadura es la tensión que queda en la pieza soldada después de la soldadura. La tensión residual afecta la resistencia, la corrosión, la estabilidad dimensional y otras propiedades de rendimiento de la estructura soldada. Aunque la cuestión de la tensión residual se consideró durante el diseño estructural y se tomaron ciertas medidas en el proceso para prevenir o reducir la tensión residual de la soldadura, debido a la complejidad de la tensión de soldadura, aún puede haber una gran tensión residual después de soldar la estructura. . estrés. Además, algunas estructuras pueden generar nuevas tensiones residuales durante el proceso de montaje. Estas tensiones residuales de soldadura y tensiones de montaje afectarán el rendimiento de la estructura. Los métodos comúnmente utilizados para eliminar o reducir la tensión residual incluyen los siguientes.

1. Método de tratamiento térmico

El método de tratamiento térmico utiliza la disminución del límite elástico y el fenómeno de fluencia de los materiales a altas temperaturas para lograr el propósito de relajar la tensión residual de la soldadura. Al mismo tiempo, el tratamiento térmico también puede mejorar el rendimiento de las uniones soldadas. Hay dos tipos de métodos de tratamiento térmico comúnmente utilizados en la producción: tratamiento térmico general y tratamiento térmico local.

1. Tratamiento térmico general

Calentar lentamente todo el elemento estructural hasta una temperatura determinada (650 °C para acero con bajo contenido de carbono) y mantenerlo a esta temperatura durante un período de tiempo determinado. (generalmente cada mm de espesor de placa se mantiene durante 2 a 4 minutos, pero el tiempo total no es inferior a 30 minutos) y luego se enfría al aire o en el horno. El efecto del tratamiento térmico general para eliminar la tensión residual depende de la temperatura de calentamiento, el tiempo de mantenimiento, la velocidad de calentamiento y enfriamiento, el método de calentamiento y el rango de calentamiento. Generalmente, se puede eliminar entre el 60% y el 90% de la tensión residual y se usa ampliamente en la producción. .

2. Tratamiento térmico local

Para algunas estructuras soldadas donde el tratamiento térmico general no está permitido o es imposible, se puede utilizar un tratamiento térmico local. El tratamiento térmico local consiste en calentar lentamente el área con alta tensión local alrededor del componente soldado y sus alrededores hasta una cierta temperatura, luego mantenerla caliente y luego enfriarla lentamente. Su efecto de eliminar la tensión no es tan bueno como el tratamiento térmico general. Solo puede reducir el valor máximo de la tensión residual, pero no puede eliminarla por completo. Para las juntas de anillo de montaje de algunos contenedores cilíndricos grandes y algunas tuberías importantes, a menudo se utiliza un tratamiento térmico local para reducir la tensión residual de la estructura. Por ejemplo, en el proceso de colocación de tuberías térmicas, a menudo se utiliza una llama de oxiacetileno para calentar localmente la soldadura al final de la soldadura para reducir la tensión residual en la parte soldada.

2. Método de tracción mecánica

El método de tracción mecánica aplica una determinada tensión de tracción sobre el componente a través de diferentes métodos para provocar una deformación plástica por tracción en la soldadura y sus proximidades. la deformación plástica por compresión producida dentro y cerca de la soldadura durante la soldadura para lograr el propósito de relajar la tensión residual. La práctica ha demostrado que cuanto mayor es la carga de tracción, más se compensa la deformación plástica por compresión y más completamente se elimina la tensión residual. En la etapa final de la fabricación de recipientes a presión, generalmente se realizan pruebas hidrostáticas y uno de los propósitos es utilizar la carga para eliminar algo de tensión residual.

1. Método de estiramiento por diferencia de temperatura

El principio básico del método de estiramiento por diferencia de temperatura es el mismo que el del método de estiramiento mecánico, la diferencia es que el método de estiramiento mecánico utiliza externos. fuerza para estirarse, mientras que el método de estiramiento por diferencia de temperatura El método de estiramiento utiliza la diferencia de temperatura formada por el calentamiento local para estirar y comprimir la zona de deformación plástica. El método suele ser utilizar una boquilla de llama de oxiacetileno de ancho apropiado (generalmente 100-150 mm) en ambos lados de la soldadura para calentar la pieza soldada, calentar la superficie de la pieza soldada a aproximadamente 200 °C y enfriarla con una boquilla de tubería de agua. a cierta distancia detrás de la boquilla de llama, se crea un campo de temperatura con altas temperaturas en ambos lados y bajas temperaturas en la zona de soldadura. La expansión térmica del metal en ambos lados estira la zona de soldadura de baja temperatura en el medio, provocando una deformación plástica por tracción para compensar la deformación plástica por compresión generada durante la soldadura, eliminando así la tensión residual. Si la temperatura de calentamiento y el rango de calentamiento se seleccionan adecuadamente, el efecto de alivio de tensión puede alcanzar entre el 50 y el 70 %.

2. Martillar la soldadura

Después de soldar, martillar la soldadura con un martillo manual o un martillo neumático semiesférico de cierto diámetro, lo que puede hacer que el metal de soldadura se extienda y se deforme. que puede compensar la parte de la deformación plástica por compresión desempeña el papel de reducir la tensión de soldadura. Al martillar, preste atención a aplicar una fuerza moderada para evitar grietas causadas por una fuerza excesiva.

3. Método de vibración

Utilice un vibrador compuesto por una rueda excéntrica y un motor de velocidad variable para reducir la tensión interna haciendo que la estructura vibre cíclicamente.

El equipo utilizado en el método de vibración es simple y económico, ahorra energía, tiene bajos costos de procesamiento, dura poco tiempo y no presenta problemas como la oxidación de la superficie del metal durante el templado a alta temperatura. Por lo tanto, este método se utiliza actualmente con mayor frecuencia en soldaduras, piezas fundidas y forjadas con el fin de mejorar la estabilidad dimensional.

En resumen, el proceso de soldadura es un proceso de calentamiento y enfriamiento desigual. La estructura soldada debe tener tensión y deformación residuales de soldadura, lo que no solo afecta las dimensiones externas y la calidad de la apariencia de la estructura soldada, sino que también afecta las dimensiones externas y la calidad de la apariencia de la estructura soldada. El proceso posterior a la soldadura trae muchos problemas e incluso afecta directamente la resistencia de la estructura soldada. Por lo tanto, es particularmente importante seleccionar métodos razonables para eliminar o reducir la tensión residual de soldadura de acuerdo con las diferentes condiciones de la estructura soldada.

(Unidad del autor: Centro de Educación Técnica y Vocacional de Qian’an, provincia de Hebei)