如何避免工控機箱加工時焊接殘餘應力產生？

　　​工控機箱一般是在條件比較差的環境中使用的機箱噪音和灰塵等很多的地方。工控機箱一般用於軍隊，廣播電台，電視台，它的優點是利於散熱，具有良好的可擴展性，穩定性能好。那麽，下麵了解一下在工控機箱加工過程中，可以采取以下措施來避免焊接殘餘應力的產生：
一、優化焊接工藝
選擇合適的焊接方法
不同的焊接方法產生的殘餘應力大小不同。例如，氣體保護焊（如氬弧焊）通常比手工電弧焊產生的殘餘應力小。這是因為氣體保護焊的熱輸入相對較低，焊接過程更加穩定，能夠減少焊接變形和殘餘應力的產生。
對於一些對殘餘應力要求較高的工控機箱，可以考慮采用激光焊接或電子束焊接等先進的焊接方法。這些焊接方法具有高能量密度、低熱輸入的特點，能夠顯著降低焊接殘餘應力。
控製焊接參數
焊接參數如焊接電流、電壓、焊接速度等對殘餘應力的產生有很大影響。合理選擇焊接參數可以減少焊接熱輸入，從而降低殘餘應力。
一般來說，降低焊接電流和電壓、提高焊接速度可以減少熱輸入。但需要注意的是，焊接參數的調整要在保證焊接質量的前提下進行，不能因為追求低殘餘應力而犧牲焊接強度和密封性。
采用多層多道焊
相比於單層焊，多層多道焊可以減少焊接熱輸入，降低殘餘應力。這是因為多層多道焊可以將焊接熱量分散到多個焊道中，避免局部過熱，從而減少焊接變形和殘餘應力的產生。
在進行多層多道焊時，要注意控製每層焊道的厚度和焊接順序，以確保焊接質量和降低殘餘應力。
二、焊前準備
材料預處理
對焊接材料進行預處理可以減少焊接殘餘應力的產生。例如，對鋼材進行預熱可以降低焊接冷卻速度，減少焊接熱影響區的硬度和殘餘應力。
預熱溫度的選擇要根據鋼材的材質、厚度和焊接方法等因素確定。一般來說，預熱溫度在 100℃-300℃之間。對於一些高強度鋼材或厚板焊接，可能需要更高的預熱溫度。
坡口設計
合理的坡口設計可以減少焊接填充量，降低焊接熱輸入，從而減少殘餘應力。坡口的形狀和尺寸要根據焊接材料的厚度、焊接方法和焊接位置等因素確定。
一般來說，對於較薄的板材，可以采用 V 形坡口或 U 形坡口；對於較厚的板材，可以采用 X 形坡口或雙 U 形坡口。在設計坡口時，要盡量減少坡口角度和鈍邊尺寸，以提高焊接效率和降低殘餘應力。
三、焊後處理
熱處理
焊後熱處理是消除焊接殘餘應力的有效方法之一。常見的熱處理方法有退火、正火和回火等。這些熱處理方法可以通過加熱和冷卻的方式改變焊接材料的組織結構，降低殘餘應力。
熱處理的溫度和時間要根據焊接材料的材質、厚度和焊接方法等因素確定。一般來說，退火溫度在 500℃-700℃之間，正火溫度在 800℃-900℃之間，回火溫度在 500℃-650℃之間。熱處理時間要根據焊接材料的厚度和熱處理溫度確定，一般為每毫米厚度保溫 1-2 分鍾。
振動消除應力
振動消除應力是一種通過振動的方式使焊接材料內部的殘餘應力得到釋放的方法。這種方法具有操作簡單、成本低、效果好等優點。
振動消除應力的原理是利用振動器產生的機械振動，使焊接材料內部的分子發生運動，從而使殘餘應力得到釋放。振動消除應力的頻率和振幅要根據焊接材料的材質、厚度和焊接方法等因素確定。一般來說，振動頻率在 50Hz-100Hz 之間，振幅在 0.1mm-1mm 之間。
自然時效
自然時效是一種通過長時間放置的方式使焊接材料內部的殘餘應力得到釋放的方法。這種方法雖然時間較長，但成本低、效果好，適用於一些對殘餘應力要求不高的工控機箱。
自然時效的時間要根據焊接材料的材質、厚度和焊接方法等因素確定。一般來說，自然時效的時間在幾個月到一年之間。在自然時效過程中，要注意保持焊接材料的幹燥和通風，避免受到外界因素的影響。