Los métodos para prevenir y reducir la distorsión de la soldadura deben considerar el diseño del proceso de soldadura y superar los cambios en los ciclos de frío y calor durante la soldadura. La contracción no se puede eliminar, pero sí se puede controlar. Las formas de reducir la deformación por contracción son las siguientes.

1. No soldar demasiado

Cuanto más relleno de metal haya en el punto de soldadura, mayor será la fuerza de deformación. Dimensionar adecuadamente la costura de soldadura no solo puede lograr una menor deformación de la soldadura, sino también ahorrar tiempo y materiales de soldadura. La cantidad de metal de soldadura que llena la soldadura debe ser mínima, la soldadura debe ser plana o ligeramente convexa y el exceso de metal de soldadura no aumentará la resistencia. Por el contrario, aumentará la fuerza de contracción y aumentará la deformación de la soldadura.

2. Soldaduras interrumpidas

Otra forma de reducir la cantidad de relleno de soldadura es utilizar más soldadura interrumpida. Por ejemplo, al soldar placas de refuerzo, la soldadura intermitente puede reducir la cantidad de relleno de soldadura en un 75% y al mismo tiempo garantizar la resistencia requerida.

3. Reducir los cordones de soldadura

Soldar con alambre de soldadura grueso y pocas pasadas de soldadura tendrá menos deformación que soldar con alambre de soldadura delgado y múltiples pasadas de soldadura. Cuando hay múltiples pasadas de soldadura, la contracción causada por cada pasada de soldadura aumenta acumulativamente la contracción total de la soldadura. El proceso de soldadura con menos pasadas de soldadura y electrodos más gruesos tiene mejores resultados que el proceso de soldadura con múltiples pasadas de soldadura y electrodos más delgados.

Nota: El proceso de soldadura de alambre de soldadura grueso, pocas pasadas de soldadura o alambre de soldadura fino, múltiples pasadas de soldadura depende del material. Generalmente, el acero con bajo contenido de carbono, 16Mn y otros materiales son adecuados para alambres de soldadura gruesos y pocas pasadas de soldadura, mientras que el acero inoxidable, el acero con alto contenido de carbono y otros materiales son adecuados para soldadura fina. Hilo de soldadura, soldadura multipasada

4. Tecnología antideformación

Antes de soldar, las piezas deben doblarse o inclinarse en la dirección opuesta a la deformación de la soldadura (excepto para soldadura aérea o soldadura vertical). La cantidad preestablecida de antideformación debe determinarse mediante pruebas. Predoblar, prearquear o prearquear piezas soldadas es una forma sencilla de contrarrestar las tensiones de soldadura contrarrestando las fuerzas mecánicas. Cuando la pieza de trabajo está preestablecida, se produce una deformación que hace que la pieza de trabajo se oponga a la tensión de contracción de la soldadura. La deformación previa a la soldadura y la deformación posterior a la soldadura se anulan entre sí, haciendo de la pieza de trabajo un plano ideal.

Otro método común para equilibrar las fuerzas de contracción es colocar piezas soldadas idénticas una frente a otra y sujetarlas. Este método también se puede utilizar para el predoblado, donde la cuña se coloca en la posición adecuada en la pieza de trabajo antes de sujetarla.

Las piezas de soldadura especiales para cargas pesadas pueden generar la fuerza de equilibrio necesaria debido a su propia rigidez o a la posición mutua de las piezas. Si no se generan estas fuerzas de equilibrio, es necesario utilizar otros métodos para equilibrar la fuerza de contracción del material de soldadura para compensar entre sí. La fuerza de equilibrio puede ser otras fuerzas de contracción, restricciones mecánicas formadas por accesorios de herramientas, restricciones formadas por la secuencia de ensamblaje y soldadura de componentes y restricciones formadas por la gravedad.

5.Secuencia de soldadura

Determine una secuencia de ensamblaje razonable de acuerdo con la forma estructural de la pieza de trabajo para que la estructura de la pieza de trabajo se contraiga en la misma posición. Realice ranuras de doble cara en el centro y el eje de la pieza de trabajo, utilice soldadura multicapa y determine la secuencia de soldadura de doble cara. La soldadura intermitente se utiliza en soldaduras de filete y la contracción en la primera pasada se equilibra con la contracción en la segunda pasada. El accesorio de herramientas puede fijar la pieza de trabajo en la posición requerida, aumentar la rigidez y reducir la deformación de la soldadura. Este método se utiliza ampliamente para soldar piezas pequeñas o componentes pequeños. Debido a la mayor tensión de soldadura, solo es adecuado para estructuras de acero con bajo contenido de carbono y buena plasticidad.

6. Eliminar la fuerza de contracción después de soldar.

El golpeteo es un método para contrarrestar las fuerzas de contracción de la soldadura, a medida que la soldadura se enfría. El golpeteo hará que la soldadura se extienda y se vuelva más delgada, aliviando así la tensión (deformación elástica). Sin embargo, al utilizar este método, se debe prestar atención a no golpear la raíz de la soldadura, ya que pueden producirse grietas al golpear. En general, el roscado tampoco se puede utilizar en soldaduras de tapa.

Porque la capa de cobertura puede tener grietas de soldadura, lo que afectará la detección de la soldadura y producirá un efecto de endurecimiento. Por lo tanto, la utilización de la tecnología es limitada, e incluso hay casos en los que se requiere roscar sólo dentro del cordón de soldadura multicapa (excepto la soldadura inferior y la soldadura de cubierta) en el roscado del cordón de soldadura para resolver el problema de deformación o grietas. El tratamiento térmico también es uno de los métodos para eliminar la fuerza de contracción mediante el control de la alta temperatura y el enfriamiento de la pieza de trabajo; a veces la misma pieza de trabajo se sujeta y suelda espalda con espalda, y esta condición de alineación se utiliza para eliminar la tensión y minimizar la tensión residual de la pieza de trabajo.

7. Reducir el tiempo de soldadura

El calentamiento y el enfriamiento se producen durante la soldadura y también lleva tiempo transferir calor. Por tanto, el factor tiempo también afecta a la deformación. Por lo general, desea que la soldadura se complete lo más rápido posible antes de que la pieza de trabajo grande se expanda debido al calor. El proceso de soldadura, como el tipo y tamaño de la varilla de soldadura, la corriente de soldadura, la velocidad de soldadura, etc., afectan el grado de contracción y deformación de la pieza soldada. El uso de equipos de soldadura mecanizados reduce el tiempo de soldadura y la cantidad de distorsión causada por el calor.

Otros métodos para reducir la deformación de la soldadura.

1.Bloque de refrigeración por agua

Hay muchas técnicas disponibles para controlar la deformación por soldadura de piezas de trabajo de soldadura especiales. Por ejemplo, en la soldadura de placas finas, se puede utilizar un bloque de refrigeración por agua para eliminar el calor de la pieza de trabajo a soldar. La tubería de cobre se suelda al accesorio de cobre mediante soldadura fuerte o soldadura fuerte, y se hace circular y se enfría a través de tuberías de agua para reducir la deformación de la soldadura.

2. Placa de posicionamiento del bloque de cuña

La "placa de posicionamiento" es una tecnología eficaz para controlar la deformación de la soldadura durante la soldadura a tope de placas de acero, como se muestra en la figura. Un extremo de la placa de posicionamiento está soldado a una placa de la pieza de trabajo y el otro extremo calza el bloque de cuña en la placa de presión. Incluso se pueden disponer múltiples placas de posicionamiento para mantener el posicionamiento y la fijación de la placa de acero soldada durante la soldadura.

3. Eliminar el estrés térmico

Salvo circunstancias especiales, utilizar calefacción para aliviar el estrés no es el método correcto. La deformación de la soldadura debe evitarse o reducirse antes de soldar la pieza de trabajo.

Conclusión

Para reducir los efectos de la deformación de la soldadura y la tensión residual, se deben tener en cuenta los siguientes puntos al diseñar y soldar piezas de trabajo:

(1) No realice soldadura excesiva; (2) Controlar el posicionamiento de la pieza de trabajo; (3) Utilice soldadura intermitente tanto como sea posible, pero debe cumplir con los requisitos de diseño; (4) Utilice el tamaño de pata de soldadura más pequeño posible; (5) Para aberturas inclinadas Para soldar, se debe minimizar la cantidad de soldadura de la junta y se deben considerar ranuras de doble cara para reemplazar las juntas de ranura de una cara; (6) Se debe utilizar la soldadura multicapa de múltiples pasadas tanto como sea posible en lugar de la soldadura alterna de doble cara de una sola capa. Realice soldadura de ranura de doble cara en la pieza de trabajo y en el eje, utilice soldadura multicapa y determine la secuencia de soldadura de doble cara; (7) Utilice soldadura multicapa con menos pasadas de soldadura; (8) Utilice tecnología de soldadura con bajo aporte de calor, lo que significa una mayor tasa de deposición y una velocidad de soldadura más rápida; (9) Utilice un posicionador para colocar la pieza de trabajo en la posición de soldadura del barco. Se puede utilizar alambre de soldadura de gran diámetro y proceso de soldadura de alta tasa de deposición para la posición de soldadura del barco; (10) Coloque la soldadura en el eje neutro de la pieza de trabajo tanto como sea posible y suelde simétricamente; (11) Intente utilizar la secuencia de soldadura y el posicionamiento de soldadura tanto como sea posible. Haga que el calor de soldadura se distribuya uniformemente; (12) Soldar en la dirección libre de la pieza de trabajo; (13) Utilice accesorios, herramientas y placas de posicionamiento para el ajuste y posicionamiento. (14) Doble previamente la pieza de trabajo o la junta soldada preestablecida en la dirección opuesta a la contracción. (15) La soldadura parcial y la soldadura total en secuencia pueden mantener la soldadura equilibrada alrededor del eje neutro.

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