1. Methoden zur Reduzierung des inneren Stresses
1. Hämmern und Schmieden - mechanische Methode
Beim Schweißen und Reparieren langer Risse und Oberflächenschichten muss ein Ende kontinuierlich mit dem anderen Ende verschweißt werden. Während der Schweißreparatur, während die Schweißnaht und die Oberflächenschicht heiß sind, kann das Schlagen mit einem Handhammer das Schrumpfen der Schweißnähte und die Verringerung der inneren Spannung verringern. Beim Schlagen wird die beste Wirkung erzielt, wenn die Temperatur des Schweißmetalls 800 Grad beträgt. Wenn die Temperatur sinkt, nimmt auch die Schlagkraft ab. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, darf nicht bei etwa 300 Grad gehämmert werden, um Risse zu vermeiden. Das Prinzip des Schmiedeverfahrens ist im Wesentlichen dasselbe wie oben beschrieben. Der Unterschied besteht darin, dass alle Schweißteile vor dem Schlagen erhitzt werden sollten.
2. Vorwärmen und langsames Abkühlen - thermische Methode
Bei dieser Methode wird das zu schweißende Werkstück vor dem Schweißen in den Ofen gelegt und auf eine bestimmte Temperatur (100-600 Grad) erhitzt. Außerdem wird verhindert, dass das erhitzte Werkstück während des Schweißvorgangs schnell abkühlt. Der Zweck dieser Behandlung besteht darin, den Unterschied zwischen der Temperatur des reparierten Teils und der Temperatur des Grundmetalls zu verringern und dadurch die innere Spannung zu reduzieren. Bei der Methode der langsamen Abkühlung wird das geschweißte Werkstück auf 600 Grad erhitzt und in einen Glühofen gelegt, um es langsam abzukühlen.
3. Das Gesetz „Erst brechen und dann etablieren“
Beim Schweißen von Gusseisen mit gewöhnlichen Elektroden aus Kohlenstoffstahl können leicht Risse entstehen und die Verwendung von Elektroden aus Gusseisen ist nicht wirtschaftlich. Jetzt wird eine Schweißmethode eingeführt, bei der mit Elektroden aus Kohlenstoffstahl „erst gebrochen und dann gestanden“ wird: Schneiden Sie zuerst mit einem geringen Strom entlang der Schweißnaht, achten Sie darauf, nur Rillen zu bilden, aber nicht durchzuschneiden, und schweißen Sie dann im heißen Zustand. Da die lokale Spannung um den Riss herum beim Schneiden beseitigt wird, entstehen keine neuen Risse und die Schweißwirkung ist sehr gut.
Es gibt drei Möglichkeiten, beim Schweißen innere Spannungen zu reduzieren. Hier ein Beispiel: Schweißen von Rissen in Pumpengehäusen aus Gusseisen.
(1) Bohren Sie an beiden Enden des Risses Löcher zum Schutz vor Rissen (φ10 mm), um zu verhindern, dass sich der Riss beim Schweißen weiter nach außen ausdehnt.
(2) Verwenden Sie eine Handschleifmaschine, um an der Stelle des Risses eine Nut zu erzeugen. Die Oberseite der Nut ist 8-9 mm breit, leicht V-förmig und 32 mm tief (die Wandstärke des Pumpengehäuses beträgt 40 mm), sodass die Schweißflüssigkeit geschweißt werden kann.
(3) Beim Schweißen handelt es sich um manuelles Schweißen mit einer speziellen Gusseisenelektrode mit einem Durchmesser von 3,2 mm. Dabei wird ein Gleichstromschweißgerät mit umgekehrter Verbindung und einer Stromstärke von 150 A verwendet. Das Schweißen wird intermittierend durchgeführt, d. h., bei jeder Schweißnahtlänge von 15-20 mm wird eine kurze Pause eingelegt. Während der Schweißpause, wenn das geschmolzene Schweißmetall erstarrt und von weißglühend in rotglühend wird, wird mit einem kleinen, spitzen Hammer auf die elektrische Schweißnaht geschlagen. Durch das Verdünnen und Dehnen wird die Schweißnaht etwas geschrumpft und die Schweißspannung verringert, wodurch die Rissbeständigkeit des Schweißmetalls effektiv verbessert werden kann (beachten Sie, dass der kleine Hammer bogenförmig sein muss und einen Radius von etwa 10 mm haben muss). Setzen Sie das Schweißen fort, nachdem das Schweißbad abgekühlt ist und die dunkelrote Farbe verschwunden ist.
(4) Um Risse zu vermeiden, müssen längere Risse durch Segmentschweißen repariert werden. Das Prinzip der Segmentierung besteht darin, das Segment zu schweißen, das sich frei ausdehnen und zusammenziehen kann. Wenn es in drei Abschnitte unterteilt ist, sollte zuerst der mittlere Abschnitt geschweißt werden. Wenn dieser Abschnitt abkühlt, bis das Dunkelrot verschwindet, sollte der andere Abschnitt sofort geschweißt werden, und dann wird der letzte Abschnitt geschweißt.
(5) Vor dem Schweißen den Schweißbereich vorwärmen und nach dem Schweißen warm halten, um die Abkühlrate zu verringern. Vorwärmen und Wärmeschutz können nicht nur die Rissbeständigkeit des Schweißguts verbessern, sondern auch dazu beitragen, die Härte des Bereichs in der Nähe der Schmelzlinie zu verringern.
ZWEI. Methoden zur Reduzierung und Vermeidung von Verformungen bei Schweißreparaturen
1. Vorheizmethode
Durch das Vorwärmen von Schweißverbindungen vor dem Schweißen werden nicht nur die inneren Spannungen verringert, sondern es ist auch eine gute Möglichkeit, Verformungen zu reduzieren.
2. Anti-Deformationsmethode vorab hinzufügen
Die Vorverformungsmethode basiert auf den Eigenschaften des zu schweißenden Metalls, und die Richtung und Schrumpfung der Verformung nach der Schweißreparatur werden im Voraus durch Erfahrung und Vorverformungsausgleich geschätzt.
3. Wasserkühlungsmethode
Bei dieser Methode wird die Schweißnaht mit kaltem Wasser besprüht, um die Temperatur des Grundmetalls zu senken und Verformungen zu verhindern. Alternativ wird die Schweißnaht in einen Kaltwassertank getaucht, um den zu schweißenden Teil freizulegen, damit die Temperatur des Grundmetalls nicht ansteigt und das Schweißen keine Verformungen der zu reparierenden Teile verursacht.
4. Klemmmethode
Bei dieser Methode wird die Schweißnaht mit einer starren Vorrichtung befestigt, um zu verhindern, dass sich die Schweißnaht während des Schweißens verformt. Bei dieser Methode entstehen jedoch Restspannungen in der Schweißnaht, daher wird diese Methode hauptsächlich zum Schweißen von kohlenstoffarmen Stahlblechen mit guter Plastizität angewendet.
5. Sinnvolle Auswahl der Schweißspezifikationen
Vor dem Schweißen hat eine vernünftige Auswahl der Schweißspezifikationen großen Einfluss auf die Verringerung der Verformung von Schweißkonstruktionen. Wenn beispielsweise die Stromstärke zunimmt, nimmt die Verformung der Schweißkonstruktion entsprechend zu. Die Schweißreihenfolge der Schweißnähte ist von großer Bedeutung, um die Verformung der Schweißkonstruktion zu verringern. Beim Strukturschweißen sollte die Schweißnaht zwischen den beiden zu verbindenden Teilen zuletzt ausgeführt werden. Bei der zylindrischen Plattenstruktur sollte zuerst die Längsschweißnaht (axial) und dann die Ringschweißnaht geschweißt werden, da sonst in der Mitte der Struktur Beulenverformungen oder sogar Risse auftreten. Wenn die Schweißkonstruktion eine Metallplatte ist, die aus mehreren Stahlplatten besteht, sollten zuerst die Querschweißnähte der Stahlplatten zugeschnitten werden. Wenn ein einzelner Streifen gebildet wird, kann Segmentschweißen verwendet werden, und jedes Segment wird in die entgegengesetzte Richtung zur allgemeinen Schweißrichtung geschweißt, d. h. es wird das Rückwärtsschweißverfahren verwendet.
Darüber hinaus sollten beim Schweißen von Schweißteilen, sofern die Bedingungen es erlauben, möglichst schnelle und mehrlagige Schweißverfahren verwendet werden. Je kürzer der Abstand zwischen den Lagen, desto besser die Wirkung.
