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焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。
接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。
焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。
坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。
厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。
在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。
焊接通常使用高频振荡器的频率为200~500kHz,电压2500~3500V,电场强度140~190V/m。引弧时,产生的高频电磁场强度在60~110V/m之间,超过参考卫生标准(20V/m)数倍。
在非熔化极弧焊和等离子弧焊割时,常用高频振荡器来激发引弧,有的交流弧焊机还用高频振荡器来稳定电弧。人体在高频电磁场作用下,能吸收一定的辐射能量,产生生物学效应,主要是热作用。高频电磁场强度受许多因素影响,如距离,振荡器和振荡回路越近场强越高,反之则越低。
此外,与高频部分的屏蔽程度等有关。人体在高频电磁场作用下会产生生物学效应,焊工长期接触高频电磁场能引起植物神经功能紊乱和。
如果仅是引孤时使用高频振荡器,因时间较短,影响较小,如果频繁起弧,或者把高频振荡器做为稳弧装置在焊接过程中持续使用,则高频电磁场可成为有害因素之一。
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