จะลดความเค้นตกค้างจากการเชื่อมได้อย่างไร?

ความเค้นในการเชื่อมเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดรอยแตกร้าวจากการเชื่อมต่างๆ ในรอยเชื่อม และความเค้นตกค้างที่เหลืออยู่ในการเชื่อมหลังการเชื่อมจะส่งผลต่ออายุการใช้งานของโครงสร้าง ดังนั้น เพื่อที่จะปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมของส่วนประกอบทั้งหมด จะต้องดำเนินมาตรการเพื่อควบคุมและลดความเค้นตกค้างจากการเชื่อมเล็กน้อย

1. ใช้ลำดับและทิศทางการเชื่อมที่เหมาะสม

(1) สำหรับรอยเชื่อมบนระนาบการเชื่อม ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารอยเชื่อมตามยาวและรอยเชื่อมตามขวาง (โดยเฉพาะทิศทางตามขวาง) สามารถหดตัวได้อย่างอิสระ ถ้าการเชื่อมแบบชนชน ทิศทางการเชื่อมควรชี้ไปที่ปลายที่ว่าง

(2) เชื่อมรอยเชื่อมที่มีการหดตัวมากขึ้นก่อน หากมีรอยเชื่อมชนหรือรอยเชื่อมเนื้อบนโครงสร้าง ควรเชื่อมรอยเชื่อมชนที่มีการหดตัวมากขึ้นก่อน

(3) เชื่อมรอยเชื่อมตามขวางสั้นก่อน

(4) การเชื่อมที่มีความเครียดมากขึ้นระหว่างการทำงานจะถูกเชื่อมก่อนเพื่อให้การกระจายความเค้นภายในมีความสมเหตุสมผล

(5) เมื่อเชื่อมรอยเชื่อมแบบ cross butt ต้องใช้ลำดับการเชื่อมเพื่อให้แน่ใจว่าข้อบกพร่องมีโอกาสน้อยที่จะเกิดขึ้นที่จุดตัด เมื่อเชื่อมรอยเชื่อมรูปตัว T และรอยเชื่อมไขว้ รอยเชื่อมที่เชื่อมครั้งแรกที่จุดตัดควรถูกขุดให้สะอาด ดังแสดงในรูป เฉพาะการเชื่อมตามลำดับเท่านั้นที่รอยเชื่อมรูปตัว T และรอยเชื่อมไขว้จะหดตัวได้อย่างอิสระมากขึ้นในทิศทางด้านข้างซึ่งจะช่วยให้ เพื่อหลีกเลี่ยงรอยแตกร้าวบริเวณจุดตัดของรอยเชื่อม

2. ลดความแข็งแกร่งเฉพาะส่วนของโครงสร้างที่เชื่อม

เมื่อความแข็งแกร่งของโครงสร้างเพิ่มขึ้น ความเค้นในการเชื่อมก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ดังนั้นการลดความแข็งแกร่งเฉพาะส่วนของชิ้นส่วนที่เชื่อมของส่วนประกอบจึงเป็นประโยชน์ในการลดความเครียด เมื่อเชื่อมรอยเชื่อมแบบปิดหรือรอยเชื่อมที่มีความแข็งแกร่งมากขึ้น สามารถใช้วิธีป้องกันการเสียรูปเพื่อลดความเครียดได้ ความแข็งแกร่งเฉพาะที่ของโครงสร้างหรือวิธีการเปิดร่องคลายตัวใกล้กับรอยเชื่อมสามารถลดความแข็งแกร่งเฉพาะส่วนของชิ้นส่วนที่เชื่อมได้

3. โซนลดความเครียดจากความร้อน

เมื่อทำการเชื่อม การทำความร้อนชิ้นส่วนที่เป็นอุปสรรคต่อการขยายตัวและการหดตัวอย่างอิสระของโซนการเชื่อม เพื่อให้ขยายตัวและหดตัวพร้อมกันกับโซนการเชื่อมสามารถลดความเครียดในการเชื่อมได้ วิธีนี้เรียกว่าวิธีทำความร้อน "โซนลดความเครียด" หรือวิธีการหดตัวแบบซิงโครนัส ส่วนที่ให้ความร้อนเรียกว่าโซนลดความเครียด

4. ใช้วิธีการเชื่อมเย็นเพื่อลดความเค้นตกค้างในการเชื่อม

หลักการเชื่อมเย็นคือพยายามทำให้การกระจายอุณหภูมิบนโครงสร้างรอยเชื่อมสม่ำเสมอที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยต้องควบคุมอุณหภูมิบริเวณรอยเชื่อมให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และในขณะเดียวกัน ปริมาตรของส่วนนี้ใน โครงสร้างรอยโดยรวมควรมีขนาดเล็กที่สุด สิ่งนี้ควรถูกย่อให้เล็กสุดในโครงสร้าง วิธีการความแตกต่างของอุณหภูมิเล็กน้อยสามารถลดความเค้นตกค้างในการเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดแนวโน้มของการแตกร้าวจากความเครียดจากความร้อน

ในการเชื่อมเย็น ให้ใช้อิเล็กโทรดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า กระแสเชื่อมน้อยกว่า และเชื่อมเฉพาะส่วนเชื่อมสั้นในแต่ละครั้ง ตัวอย่างเช่น สำหรับการซ่อมการเชื่อมเหล็กหล่อ แต่ละส่วนจะเชื่อมได้เพียง 1,040 มม. สำหรับการเชื่อมส่วนประกอบที่มีความแข็ง แต่ละส่วนจะเชื่อมลวดเชื่อมครั้งละหนึ่งหรือครึ่งเท่านั้น หลังจากผ่านการเชื่อมแต่ละครั้งจะต้องทำให้เย็นลงจนถึงจุดที่ไม่ร้อนเมื่อสัมผัสอีกต่อไปจึงจะเชื่อมตะเข็บเชื่อมครั้งต่อไปได้

5. รอยเชื่อมค้อน

ในระหว่างกระบวนการทำให้เย็นลงของรอยเชื่อมแต่ละอัน ให้ใช้ค้อนหัวกลมขนาดเล็กทุบรอยเชื่อม เพื่อให้โลหะเชื่อมทำให้เกิดการเสียรูปของแรงดึงแบบพลาสติกและขยายออกไปรอบๆ เพื่อชดเชยการหดตัวของรอยเชื่อมและลดความเครียดภายใน ควรรักษาการตอกให้สม่ำเสมอและปานกลางเพื่อหลีกเลี่ยงการตอกมากเกินไปซึ่งส่งผลให้เกิดรอยค้อนที่ลึกเกินไป

6. เปิดเครื่องก่อนการเชื่อม

วัตถุประสงค์ของการอุ่นก่อนการเชื่อมคือเพื่อลดการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างโซนการเชื่อมและโครงสร้าง ลดระดับข้อจำกัด และบรรลุวัตถุประสงค์ในการลดความเครียดภายในของการเชื่อม การอุ่นการเชื่อมก่อนการเชื่อมสามารถอุ่นทั้งหมดหรือเฉพาะที่ในบริเวณการเชื่อมได้ วิธีการอุ่นเครื่อง ได้แก่ การทำความร้อนโดยรวมในเตาเผา การทำความร้อนด้วยอินฟราเรดไกลเฉพาะที่ การทำความร้อนด้วยความถี่พลังงานในท้องถิ่น การทำความร้อนด้วยเปลวไฟ ฯลฯ