焊接变形成因及预防论文

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浅谈焊接变形和应力的产生及预防

浅谈焊接变形和应力的产生及预防摘要本文通过对焊件在焊接过程中产生变形和裂纹的原因进行了分析,讨论如何防止和减少焊件在焊接后的变形和焊接应力,确保焊件的结构尺寸和物理性能的稳定性。

关键词焊接应力;焊接变形、焊接顺序、装焊顺序、反变形法、刚性固定法、预热法、加热“减应区”法。

0 引言焊接技术自1882年出现到如今已广泛应用在国民经济的各种领域,对焊接技术的研究也是日新月异。

其中很重要的一项就是如何防止和减少焊件的变形和焊接应力。

1 产生变形和裂纹的原因热胀冷缩是自然规律。

金属在受热后就要膨胀,冷却时体积缩小,不同金属或合金都有不同的线膨胀系数和收缩率。

焊件在焊接加热时的膨胀和焊后冷却的收缩大小,取决于不同金属的线膨胀系数和温度的高低,以及不同金属的收缩率。

它是影响焊件变形的裂纹的一个因素,但主要的是在焊接过程中焊件温度分布的不均匀而产生的内应力形成变形和破裂。

尤其是在焊接过程中,焊件部位形成熔池的焊缝金属和过热区与焊件其它部位温度相差悬殊。

在焊接加热时,高温金属的膨胀,受到周围低温金属的压缩应力的作用,而在冷却的过程中高温金属收缩受到低温金属的牵制,又产生了拉应力致使塑形金属焊件变形,脆性金属焊件破裂的主要原因。

2 焊接应力与变形的关系在焊接过程中,焊件受到电弧不均匀的加热,受热区域的金属膨胀程度也不同,此时产生的内应力及变形是暂时的,而焊接完毕待焊件冷却后,剩余的内应力及变形就称为残余应力与变形,简称焊件应力与变形。

1)焊接应力根据空间位置和相互关系可分3种:(1)单向应力(如图1-1)。

焊接薄板的对接焊缝及在焊件表面上堆焊时,焊件存在的应力是单方向的。

(2)双向应力。

在焊接较厚板时,焊件存在的应力虽不同向,但均在一个平面内,即是双向的。

(3)三向应力:当焊接厚大焊件或在三个方面焊缝的交叉处,三向应力都存在。

单向应力对焊件的强度影响较小,而焊缝中存在的双向应力和三向应力对焊件的强度及冲击值都有很大的影响。

常见焊接变形的影响因素及预防措施

常见焊接变形的影响因素及预防措施摘要本文介绍了常见焊接变形的种类、焊接变形的影响因素以及预防焊接变形的基本措施。

关键词焊接变形;焊接变形种类;影响因素;预防措施0 引言焊接变形是焊接结构生产中经常出现的问题,它不但影响焊接结构的尺寸准确和外形美观,而且有可能降低结构的承载能力,引起事故。

当结构件上出现了焊接变形时,就需要花许多工时去矫正。

比较复杂的变形,矫正的工作量可能比焊接工作量还要大。

当变形太大,无法矫正时,就造成了废品。

因此了解和掌握焊接变形的种类、影响因素和规律对控制焊接变形具有十分重要的现实意义。

1 焊接变形的定义及分类焊接变形是由于焊接时在金属构件中产生不均匀温度场所造成的内应力达到材料的屈服限,使局部区域产生的塑性变形。

当温度恢复到原始的均匀状态后,在构件内就产生了新的内应力,这种内应力是温度均匀后残存于构件中的,所以称为残余应力,由此产生的焊接变形就称为焊接残余变形。

焊接变形一般按照变形的特点分为以下7类:1)纵向收缩变形,即构件焊后在焊缝方向发生收缩;2)横向收缩变形,即构件焊后在垂直焊缝方向发生收缩;3)挠曲变形,构件焊后发生挠曲,这种挠曲可由焊缝的纵向收缩引起,也可由焊缝横向收缩引起;4)角变形,即焊后构件的平面围绕焊缝产生了角位移;5)波浪变形。

焊后构件出现波浪形状,这种变形在薄板焊接时最容易发生;6)错边变形。

在焊接过程中,两焊接件的热膨胀不一致,可能引起长度方向上的错边,也可能引起厚度方向上的错边;7)螺旋变形。

焊后结构件出现类似麻花、螺旋形的扭曲。

2 焊接变形的基本规律及影响因素2.1 纵向收缩变形以及由它所引起的挠曲变形纵向收缩变形量的大小主要取决于构件的长度、截面积和压缩塑性变形的大小。

而压缩塑性变形与焊接参数、焊接方法、焊接顺序以及材料的热物理参量有关。

在这些工艺因素中,焊接线能量(Q=q/v,q为能量,v为焊接速度)是主要的。

在一般情况下,纵向收缩变形与焊接线能量成正比的关系。

焊接变形的影响因素与控制措施

（作者单位：一重集团天津重工有限公司）焊接变形的影响因素与控制措施◎刘春月焊接变形具体指在未受到外力作用的情况下，构件因焊接过程出现的收缩、角度改变以及弯曲等情况，焊接变形会对构件的安装精度产生严重影响，进而阻碍之后的正常使用，为了保证构件的质量，需要对焊接变形做好有效控制。

一、几种常见的焊接变形介绍1.角变形的具体分析。

焊接变形中的角变形通常会出现在搭接、对接、对焊焊接以及丁字接头中，引发以上问题的原因是横向收缩变形不均匀分布在厚度方向。

角变形程度受构件压缩塑性变形的直接影响，板背面的温度会随线能量的提高而升高，在此过程中，板两面的塑性变形量可能存在差异，致使角变形量出现减少的情况，在板厚相同的情况下，单层焊会比多层焊的焊接变形小，角变形程度与焊接层数呈现正相关。

2.横向收缩变形的具体分析。

横向收缩量会随着焊接线能量的升高而变大，但是如果板的厚度值越大，产生的横向收缩量越小，对横向变形来说，板厚以及焊接线能量是重要的影响要素。

在焊接过程中，不同部位存在先后之分，先焊接焊缝会对后焊接焊缝起到横向的挤压作用，进而使得横向的压缩变形变得更大，并且焊缝的横向收缩量变化规律是沿着焊缝方向从收缩量小逐渐变大，在接近一定程度后，逐渐变得平稳，导致焊缝长度方向的横向收缩量存在分布不均匀的情况。

3.纵向收缩变形的具体分析。

对纵向收缩量的大小而言，压缩塑性变形是主要的影响因素。

对压缩塑性变形产生影响的因素有很多，如焊接顺序、焊接参数、焊接材料的物力参量以及焊接方式等，通常情况下，纵向收缩量与焊接线能量呈正相关，如果构建中的焊缝存在不对称现象，会导致相应的应力不均匀，不仅会让构件缩短，还会导致构件发生弯曲，并且出现不同程度的挠曲变形。

二、引发焊接变形的主要原因分析1.焊接应力带来的影响。

焊接时产生变形的根本原因是焊接应力的作用，针对一些外形较大，且结构相对复杂的构件，在焊接时需要复杂的焊缝，不同焊缝产生的应力大小及方向存在差异，整体的情况比较复杂，工作人员无法保证焊缝预测的准确性。

(整理)焊接变形产生的原因及预防措施

第一章焊接应力与变形焊接时，由于局部高温加热而造成焊件上温度分布不均匀，最终导致在结构内部产生了焊接应力与变形。

焊接应力是引起脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂和失稳破坏的主要原因。

另外，焊接变形也使结构的形状和尺寸精度难以达到技术要求，直接影响结构的制造质量和使用性能。

因此，本章主要讨论焊接应力与变形的基本概念及其产生原因；焊接变形的种类，控制焊接变形的工艺措施和焊后如何矫正焊接变形；焊接应力的分布规律，降低焊接应力的工艺措施和焊后如何消除焊接残余应力。

第一节焊接应力与变形的产生一、焊接应力与变形的基本知识1.焊接变形物体在外力或温度等因素的作用下，其形状和尺寸发生变化，这种变化称为物体的变形。

当使物体产生变形的外力或其它因素去除后变形也随之消失，物体可恢复原状，这样的变形称为弹性变形。

当外力或其它因素去除后变形仍然存在，物体不能恢复原状，这样的变形称为塑性变形。

物体的变形还可按拘束条件分为自由变形和非自由变形。

在非自由变形中，有外观变形和内部变形两种。

以一根金属杆的变形为例，当温度为T0时，其长度为L0，均匀加热，温度上升到T时，如果金属杆不受阻，杆的长度会增加至L，其长度的改变ΔL T=L- L0，ΔL T就是自由变形，见图1-la。

如果金属杆件的伸长受阻，则变形量不能完全表现出来，就是非自由变形。

其中，把能表现出来的这部分变形称为外观变形，用ΔLe表示；而未表现出的变形称为内部变形，用ΔL表示。

在数值上，ΔL=ΔL T-ΔLe，见图1-lb。

单位长度的变形量称为变形率，自由变形率用εT表示，其数学表达式为：εT=ΔL T/L0=α(T-T0) （1-1）式中α——金属的线膨胀系数，它的数值随材料及温度而变化。

外观变形率εe，可用下式表示：εe=ΔLe/ L0（1-2）同样，内部变形率ε用下式表示：ε=ΔL/L0（1-3）2.应力存在于物体内部的、对外力作用或其它因素引起物体变形所产生的抵抗力，叫做内力。

影响焊接变形的原因以及控制措施探讨

使用夹具和支撑
在焊接过程中使用夹具和支撑，限制结构的自由度，控制变形方向。
04
实际案例分析
案例一
原因 • 施工环境因素：如温度、湿度等对焊接变形产生影响。
• 焊接工艺因素：如焊接电流、电弧电压等参数影响。
案例一
• 钢结构自身因素：如材料厚度、结构形式等对焊接变形产生影响。
案例一
控制措施
• 焊接工艺优化：通过合理的焊接参数选择，减少焊接变形。
焊接变形的影响因素
焊接工艺参数
焊接电流、电弧电压、焊接速度等工艺参数对焊接变形有重要影响。
材料的物理性能
材料的热膨胀系数、导热性、相变温度等物理性能对焊接变形也有影响。
焊缝设计和接头形式
焊缝尺寸、坡口角度、接头形式等因素都会影响焊接变形。
装配和固定方式
装配和固定方式不当也会导致焊接变形。

影响焊接变形的原因以及控制措施探讨
2023-11-07
目录
• 焊接变形概述 • 焊接变形的原因分析 • 控制焊接变形的措施 • 实际案例分析
01
焊接变形概述
焊接变形的定义
焊接变形是指金属在焊接过程中，由于施焊电弧的高温作用，使金属局部受热不均匀，冷却后发生形状和尺寸的变化。
焊接变形包括收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形等多种形式。
焊接变形的分类
根据变形的来源，焊接变形可以分为两类：一类是由于焊接过程中的热变形引起的，另一类是由于结构本身刚度不足或应力不均衡引起的。
热变形是由于焊接过程中局部高温加热和冷却不均匀，导致金属热胀冷缩不协调而产生的。
结构本身刚度不足或应力不均衡引起的变形是由于结构在焊接过程中受到不均匀加热和冷却的影响，以及结构本身刚度不足等因素导致的。

浅议焊接变形的影响因素及控制方法

浅议焊接变形的影响因素及控制方法焊接是一种常见的金属连接技术，它被广泛应用于工业制造、构造工程、日常生活中各种制品和设备等领域。

但是，焊接过程中会产生变形，这会对焊接部件的精度、质量、尺寸和功能等方面造成不良影响，甚至导致焊接不合格。

因此，控制焊接变形是提高焊接质量和生产效率的重要课题。

本文浅议焊接变形的影响因素及控制方法，以期为焊接行业的从业者提供一些参考和借鉴。

一、焊接变形的影响因素焊接过程中的变形是指焊接部件由于受到热变形和残余应力的影响而发生形状和尺寸的改变。

焊接变形是与焊接工艺和焊接部件的材料、几何形状和配合方式等因素密切相关的。

下面分别从以下几个方面进行简单介绍。

1.热应力焊接过程中，当焊接部件受到高温作用时，部件材料将经历体积膨胀和形变等现象，从而产生热应力。

热应力是导致焊接变形的主要原因之一。

它主要与焊接部件的材料热膨胀系数、传热速率、焊接布局、焊接工艺等因素相关。

2.合理焊接布局合理的焊接布局能够有效地减小焊接变形。

例如，将焊接接头分成多层或采用螺栓连接等结构时，可以减小焊接变形。

此外，尽量减少焊接接头数量以及布置对称或等于时，可以避免产生不必要的变形。

3.管制焊接工艺参数焊接工艺是焊接变形的重要因素之一。

对于不同材料、不同工件和不同的焊接布局，需要采取不同的工艺参数，控制焊接温度、热输入、焊接速度、预加热温度、后热处理等因素，达到控制变形的目的。

4.部件支撑方式焊接部件的支撑方式也会影响焊接变形。

合理的支撑方法能够提高部件的初始刚度，并减小变形。

在一些情况下，增加支撑可以减少热影响区域，从而降低热应力和变形。

二、控制焊接变形的方法为了尽量减小焊接变形在焊接生产中的影响，有必要采用一些具体控制方法。

下面简述几种常见的方法。

1.控制焊接温度焊接温度是影响焊接变形的重要因素之一。

通过控制焊接温度，可以减小热影响区域，减少残余应力的影响，从而降低焊接变形。

具体措施有提高焊接速度、减少电弧时间或间断焊等方法。

焊接变形产生原因及防止措施

1、手工锤击矫正薄板波浪变形的方法
• 手工锤击矫正薄板波浪变形的方法，见图11。图11a表示薄板原始的变形情况，锤击时锤击部位不能是突起的地方，这样结果只能朝反方向突出，见图11b，接着又要锤击反面，结果不仅不能矫平，反而要增加变形。正确的方法是锤击突起部分四周的金属，使之产生塑性伸长，并沿半径方向由里向外锤击，见图11c，或者沿着突起部分四周逐渐向里锤击，见图11d。
5、大面积不复合修补
• 若每块的堆焊面积过大时(大于150X150mm)，应采用分区堆焊，以避免热量过于集中而发生变形或裂纹。施焊前，将需要堆焊的部位划成正方形或三角形，每边长100～150㎜，避免热量过于集中，并在各堆焊区排定先后施焊次序，以跳焊方式施焊，使两个焊区尽量离得远些，避免热量过于集中，相邻区域焊逢的施焊方向，正方形的应互成90°，三角形的要互成60°。以减少应力集中。
19
焊接变形产生原因及防止措施
3.8、利用反变形法来控制焊接残余变形
• 为了抵消焊接残余变形，焊前先将焊件向与焊接残余变形相反的方向进行人为的变形，这种方法称为反变形法。(不锈钢和复合板对接)
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焊接变形产生原因及防止措施
四、公司目前的焊接修补情况
• 焊机电流调节指示标损坏，焊工不能根据操作规程电流施焊，都是根据个人喜好调节电流、电压进行施焊。
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焊接变形产生原因及防止措施
结束
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焊接变形产生原因及防止措施
• 散热法和冷焊法原理是一样的，就是减少热输入
13
焊接变形产生原因及防止措施
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焊接变形产生原因及防止措施
3.5留余量法
• 留余量法此法即是在下料时，将零件的长度或宽度尺寸比设计尺寸适当加大，以补偿焊件的收缩。余量的多少可根据公式并结合生产经验来确定。留余量法主要是用于防止焊件的收缩变形。

钢结构焊接变形的成因与解决方法

钢结构焊接变形的成因与解决方法摘要：钢结构加工制作过程中，焊接变形的影响因素比较多，如环境条件、施工材料以及各种人为因素（焊工的技能）等，而钢结构一旦出现变形问题，则会严重影响整个工程项目的施工质量，甚至会引发更为严重的后果。

本文将对钢结构焊接变形的主要原因进行分析，并提出相应的预防措施与解决方法。

关键词：钢结构；焊接；应力集中；变形在建筑工程施工过程中，结构较为复杂、多样的钢结构焊接工作量非常大，这为钢结构焊接过程中的变形控制工作来带了压力；同时，钢结构焊接变形会对施工质量产生不利影响、造成严重的人员伤亡，因此加强对钢结构焊接变形问题的研究，具有非常重大的现实意义。

1.钢结构焊接变形问题分析钢结构焊接变形类型主要表现为以下几种。

第一，降温型收缩变形。

该种焊接变形主要是因为焊接完成后，随着温度的降低而导致金属收缩，从焊缝开始，会产生纵向的变形。

第二，降温过程中，焊缝位置因金属收缩量不同而形成产角度位移，进而产生角度型变形。

第二，因扭曲而形成的螺旋变形。

在焊缝角位置，因钢结构纵横面分布不均匀，所以形成钢结构焊接变形。

第四，错边变形。

钢结构焊接人员在实际施工操作过程中，如果对钢结构加热不均匀，则钢结构构件就会产生不同程度的收缩，以致于焊缝位置的构件尺寸不相同，进而形成错边变形。

第五，挠曲型变形。

钢结构焊接过程中，如果焊缝位置不能产生一样的焊接变形结果，则会给人一种扭曲感，这就是挠曲型变形。

第六，波浪型变形。

对于钢结构而言，在焊缝位置存在着内应力，该种内应力在焊接位置会产生波浪式的表现形式。

第一，焊接过程中因温度控制不当而产生的焊接变形。

从实践来看，温度是造成钢结构焊接变形的重要因素，随着温度的不断升高，当达到金属熔点时，甚不同类型的金属材料膨胀程度存在着较大的差异；在此过程中，钢结构感官上会有不协调之感，此时即产生钢结构焊接变形。

当一种金属接近或者达到熔点时，该种金属会使临近的金属材料产生一定的膨胀，进行造成变形。

焊接变形的原因及控制方法论文

焊接变形的原因及控制方法论文摘要:在焊接过程中由于急剧的非平衡加热及冷却，结构将不可避免地产生不可忽视的焊接残余变形。

焊接残余变形是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性的关键因素。

针对钢结构工程焊接技术的重点和难点，根据多年的工程实践经验，本文主要阐述实用焊接变形的影响因素及控制措施和方法。

关键词:焊接变形；影响因素；控制措施钢材的焊接通常采用熔化焊方法，是在接头处局部加热，使被焊接材料与添加的焊接材料熔化成液体金属，形成熔池，随后冷却凝固成固态金属，使原来分开的钢材连接成整体。

由于焊接加热，融合线以外的母材产生膨胀，接着冷却，熔池金属和熔合线附近母材产生收缩，因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行，膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。

这样，在焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来。

一、焊接变形的影响因素焊接变形可以分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和在室温条件下的残余变形。

影响焊接变形的因素很多，但归纳起来主要有材料、结构和工艺3个方面。

1.1材料因素的影响材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关，而且和母材也有关系，材料的热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。

其中热物理性能参数的影响主要体现在热传导系数上，一般热传导系数越小，温度梯度越大，焊接变形越显著。

力学性能对焊接变形的影响比较复杂，热膨胀系数的影响最为明显，随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。

同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用，一般情况下，随着弹性模量的增大，焊接变形随之减少而较高的屈服极限会引起较高的残余应力，焊接结构存储的变形能量也会因此而增大，从而可能促使脆性断裂，此外，由于塑性应变较小且塑性区范围不大，因而焊接变形得以减少。

1.2结构因素的影响焊接结构的设计对焊接变形的影响最关键，也是最复杂的因素。

其总体原则是随拘束度的增加，焊接残余应力增加，而焊接变形则相应减少。

焊接变形原因及控制方法

焊接变形原因及控制方法焊接是一种常见的金属连接方法，但在实际应用中，我们常常会遇到焊接件变形的问题。

本文将探讨焊接变形的原因以及控制方法，帮助读者更好地理解和解决这一问题。

一、焊接变形的原因1. 焊接过程中的温度梯度：焊接时，焊缝区域受到高温的加热，而其它部位则保持较低的温度。

这种温度梯度会导致焊接件产生热应力，从而引起变形。

2. 残余应力的存在：焊接后，冷却过程中会产生残余应力。

这些应力会引起焊接件的变形，尤其是在焊接接头附近。

3. 材料的物理性质：不同材料在焊接过程中会由于热影响区域的不同导致不同的变形情况。

例如，具有较高热膨胀系数的材料在焊接后更容易发生变形。

二、焊接变形的控制方法1. 优化焊接工艺：通过合理安排焊接顺序、增加焊缝长度等方式来减小温度梯度，从而降低焊接变形的发生。

2. 使用预应力技术：在焊接过程中引入预应力，可以通过反向应力来抵消残余应力，从而减小焊接件的变形。

3. 控制焊接变形方向：合理预测焊接变形的方向，并采取相应的措施来控制变形。

例如，在设计中合理选择焊接结构和间隙，减小焊接残余应力对结构的影响。

4. 应用补偿技术：通过在焊接过程中进行额外的加工，例如机械加工或热处理等，来消除或减小焊接变形。

5. 使用支撑和夹具：通过设置支撑物或夹具来限制焊接件的变形，保持其形状和位置。

6. 使用适合的焊接方法：不同的焊接方法具有不同的变形控制效果。

在实际应用中，应根据具体情况选择适当的焊接方法，以减小焊接变形。

三、小结焊接变形是焊接过程中常见的问题，其产生原因主要包括温度梯度、残余应力和材料的物理性质。

为了控制焊接变形，我们可以通过优化焊接工艺、使用预应力技术、控制变形方向、应用补偿技术、使用支撑和夹具以及选择适合的焊接方法等方式进行控制。

只有在理解了焊接变形的原因并采取相应的措施后，我们才能更好地解决这一问题，并获得满意的焊接结果。

通过本文的探讨，相信读者对焊接变形的原因及其控制方法有了更深入的了解，这将有助于在实践中更好地应对焊接变形问题。

论焊接变形产生的因素和解决方法

是使焊缝接近中性轴微果是对梁、柱等类型结构的挠曲变形减少有好的作用。同时为了保证结构具有足够的承载能力．需要减少不必要的焊缝，采用压型结构代替肋板结构，满足较小焊缝的尺寸需求，可以有效防止薄板结构变形．达到控制焊接变形发生２．２提高焊接工艺方法在焊接构件生产制造过程中．选择合理的焊接方法和规范，焊前，需要预防变形、预拉伸法和刚性固定组装法反变形法事先估计好焊件焊接变形大小和方向，在待焊工件装配时造成与焊接残余变形大小相当、方向相反的预变形量（反变形量１，焊后焊接残余变形抵消了预变形量．使构件恢复到设计要求的几何形状和尺寸刚性固定组装法是采用夹具或刚性胎具将被焊构件尽可能地固定。提前对焊件加以固定．提高结构刚性来限制焊接变形可有效地控制待焊构件的角变形与弯曲变形等预拉伸法多用于薄板平面构件．在薄板有预张力或有预先热膨胀量的情况下焊接焊后，去除预拉伸或加热，薄板恢复初始状态．可有效地降低焊接残余应力控制焊接变形２＿３做好焊后矫正工作当构件焊接后．焊接结构不可避免地要产生焊接变形．只能通过矫正焊接变形措施来减小或消除已发生的残余变形矫正焊接变形有机械校正法、火焰校正法。采用机械校正法校正前要分析焊缝应力的方向．并找准应力点，以采取适当的方法操作。采用火焰校正法认真分析变形发生状况，并制定矫正工作方法．才能确定加热位置及矫正步骤。同时还需要对材料性质的认真了解．然后决定加热温度达到，目的是使易受温度影响的材料能够有效避免在性能上产生变化．对构件产生影响。在矫正薄板时．对受热温度的影响区窄．在锤击时尽量要用木锤，才能很好的达到矫正的效果。

影响焊接变形的原因以及控制措施探讨

影响焊接变形的原因以及控制措施探讨焊接技术一直是工业制造中不可或缺的重要技术，但同时，焊接变形问题可以说是焊接中的难题。

焊接变形的影响不仅限制了焊接的精度，还会影响到焊接工件的整体性能。

因此，如何减少焊接变形率，保证焊接质量，是焊接工作者需要长期探索的课题。

1.影响焊接变形的原因焊接变形的原因可以归纳为以下几个方面：热引起的变形在焊接过程中，焊接部位会受到大量热能的作用，这个过程中，焊接部位局部温度会上升很快，但在退火和冷却的过程中，焊接部分的温度升降速度相对较慢，这种不对称的加热和冷却过程会导致热应力发生，从而导致焊接变形。

热收缩引起的变形焊接工件材料受热膨胀后，由于热均匀性的不稳定性，不同部位的热膨胀比率不一致，这时就会产生内部应力，不同部位热收缩比率也不一致。

因此，在焊接完成后，焊件不同部位出现的收缩量不同，就会产生变形。

材料物理性质不均匀引起的变形这种变形原因是由于焊接部位合金元素含量、金属晶粒、金属组织状态等不同而引起的。

例如，钢板的表面硬化层和淬火区的硬度和强度远高于其他部位。

当在这些部位进行焊接时，由于热影响区偏离了金属材料的可活动区域，致使变形如蜷曲等不均匀现象的发生。

2.控制焊接变形的措施从上述原因可以看出，焊接变形是由于热应力、热收缩不均、材料物理性质不均等多种因素造成的。

焊接变形的控制主要是通过控制焊接过程中产生的应力、热效应和变形应能，从而实现减少变形率的目的。

以下是一些可行的解决焊接变形控制措施：采用适当的焊接工艺参数选择适当的焊接工艺参数可以控制一些热应力和变形的产生，减少焊接变形。

例如，采用低电流焊接可以减少热输入，降低热影响区面积，减少热应力。

同时通过调整电弧长度和电弧电压来控制电焊接时的热输入。

这些操作可以减少焊接变形的产生。

采用适当的焊接序列顺序采用适当的焊接序列顺序可以减少热输入，从而减少大部分的变形。

例如，将焊接序列从中心位置开始，并向两边延伸可等分热输入，减少变形。

焊接变形及其防止方法

焊接变形及其防止方法焊接是一种常见的金属连接方式，通过熔化金属材料并使其冷却后形成坚固的连接。

然而，焊接过程中常常会出现焊接变形的问题，这给工程项目带来了一系列的挑战。

本文将探讨焊接变形的原因以及防止焊接变形的方法。

焊接变形是指焊接过程中，金属材料由于热膨胀和冷却收缩而发生的形状改变。

焊接变形的主要原因有两个：热应力和残余应力。

首先，热应力是由于焊接过程中金属材料受到高温加热而引起的。

当焊接材料被加热到高温时，它会膨胀，而周围的冷却材料则保持原来的尺寸。

这种温度梯度导致了金属材料的形状改变。

其次，残余应力是指焊接完成后，焊接接头冷却收缩所产生的应力。

由于焊接接头的不均匀收缩，会导致焊接接头的形状发生变化。

为了防止焊接变形，我们可以采取一些措施。

首先，合理的焊接顺序和焊接方法是非常重要的。

焊接顺序应该从内部向外部进行，从低温区向高温区焊接。

这样可以最大程度地减少热应力对焊接接头的影响。

另外，选择合适的焊接方法也可以减少焊接变形。

例如，采用脉冲焊接或者低热输入焊接可以减少热应力的产生。

其次，合理的夹具设计和焊接参数的选择也是防止焊接变形的关键。

夹具设计应该能够固定焊接接头，并且能够承受焊接过程中产生的应力。

夹具的选择和设计应该根据具体的焊接工艺和材料来确定。

此外，选择合适的焊接参数也可以减少焊接变形。

例如，控制焊接电流和焊接速度，以减少焊接过程中的热输入。

另外，焊接前的预热和后续的热处理也是防止焊接变形的重要措施。

预热可以减少焊接接头的温度梯度，从而减少热应力的产生。

预热温度和时间应该根据具体的焊接材料和厚度来确定。

而后续的热处理可以通过退火或者淬火等方法来消除焊接接头中的残余应力，从而减少焊接变形的发生。

除了上述方法，还有一些其他的技术可以用于防止焊接变形。

例如，采用焊接变形补偿技术可以通过在焊接接头上施加适当的应力来抵消焊接变形。

此外，采用焊接变形监测技术可以实时监测焊接过程中的变形情况，从而及时采取措施进行调整。

浅谈焊接结构件焊接变形的控制

浅谈焊接结构件焊接变形的控制
焊接是一种常见的金属加工方法，广泛应用于制造业中的各种结构件的制造中。

焊接
过程中会产生焊接变形，严重影响焊接结构件的形状和精度。

如何控制焊接变形成为焊接
技术中的一个重要问题。

焊接变形的产生主要有三个原因：热应力、组织相变和收缩。

焊接过程中，焊接区域
受到高温的热影响，导致焊接区域的材料膨胀，形成一定的热应力。

在焊接过程中，由于
材料的物理状态发生改变，可能会引起组织相变，进而产生焊接变形。

在焊接完成后，焊
缝周围的材料会发生冷却收缩，导致结构件发生变形。

为了控制焊接变形，可以采取以下几种措施。

可以采用后焊加热的方法。

通过在焊接
完成后对焊接区域加热，可以使焊接区域重新达到高温状态，减少焊接变形。

可以选择适
当的焊接顺序。

焊接顺序应该从内向外进行，以减少引起热应力和收缩的影响。

还可以通
过预设焊接变形来控制焊接变形。

预设焊接变形是通过在设计和加工过程中，根据结构件
的形状和要求，预先设置焊接变形的方式。

可以采用剪切焊接或者滚焊接等焊接方法，以
减少焊接变形的产生。

除了以上控制焊接变形的方法外，还可以通过选择合适的焊接工艺参数来控制焊接变形。

可以调整焊接速度、焊接电流和焊接角度等参数，以控制焊接过程中的热应力和收缩。

还可以采用预热和后热处理的方法，通过控制材料的温度分布和组织结构，减少焊接变
形。

焊接变形及其对工程结构的影响

焊接变形及其对工程结构的影响焊接是一种重要的金属连接工艺，在工程领域中被广泛应用。

然而，焊接过程中产生的变形问题却是一个不可忽视的挑战。

焊接变形是指焊接过程中由于热应力引起的材料形状和尺寸的改变。

本文将探讨焊接变形的原因、影响以及如何控制焊接变形，以及焊接变形对工程结构的影响。

首先，焊接变形的主要原因是热应力。

焊接过程中，焊缝周围的金属受到高温热输入，当焊接过程结束后，金属冷却时会产生热应力。

这种热应力会导致焊接件产生形状和尺寸的改变。

此外，焊接过程中的热膨胀也会引起变形。

当焊接件受热膨胀时，如果约束不当，就会导致变形。

其次，焊接变形对工程结构会产生多种影响。

首先，焊接变形会导致工件的尺寸偏差。

如果焊接变形超过了允许的范围，就会导致工件无法与其他部件正确配合，从而影响整个工程的质量。

其次，焊接变形还会引起工件的形状变化。

例如，焊接过程中产生的弯曲变形会使工件变形成弧形，从而影响工程结构的外观和功能。

此外，焊接变形还会引起应力集中，导致工件的强度和刚度降低，从而影响工程结构的安全性。

为了控制焊接变形，可以采取以下措施。

首先，选择合适的焊接方法和工艺参数。

不同的焊接方法和工艺参数会对焊接变形产生不同的影响。

例如，采用低热输入的焊接方法可以减少热应力引起的变形。

其次，合理设计焊接结构。

通过合理设计焊接结构，可以减少焊接变形的程度。

例如，通过增加支撑件、减少焊接长度等方式可以降低焊接变形。

此外，还可以采用预热和后热处理等方法来控制焊接变形。

最后，焊接变形对工程结构的影响需要引起足够的重视。

在工程实践中，焊接变形往往被忽略或低估，这可能导致工程结构的失效。

因此，对焊接变形进行合理的预测和控制是非常重要的。

只有通过科学的方法和有效的措施来控制焊接变形，才能确保工程结构的质量和安全。

综上所述，焊接变形是焊接过程中不可避免的问题，但它对工程结构的影响是不可忽视的。

焊接变形会导致工件尺寸偏差、形状变化以及应力集中等问题，从而影响工程结构的质量和安全性。

浅谈焊接结构件焊接变形的控制

浅谈焊接结构件焊接变形的控制焊接是工业结构件制造中普遍采用的一种连接方式。

焊接结构件的连接方式具有强度高、安全可靠等优点，同时还能够实现工件的呈现美观、外观整洁等特点。

但是，焊接结构件的制造过程中，焊接变形是一个必须要面对的问题。

焊接变形是焊接过程中焊接部位产生的塑性形变，是热应力的结果。

焊接变形对结构件造成的影响是很大的。

因此，在焊接结构件的制造过程中，必须要对焊接变形进行有效控制。

本文将从以下几个方面进行分析。

一、焊接变形的原因1. 热应力：焊接过程中，焊接处的温度会上升。

当焊接部分的温度不均匀时，会产生热应力，使得结构件发生塑性变形。

2. 冷却收缩：焊接完成后，结构件会因为自身的温度和环境的温度差异而发生冷却收缩。

在焊接过程中，这种冷却收缩会导致结构件产生变形。

1. 焊缝变形：在焊接过程中，焊接处的几何形状会发生改变，形成焊缝变形。

焊缝变形是焊接变形中比较普遍的一种。

2. 焊接变形：焊接过程中，结构件整体会因为受到一定的热应力而发生变形。

这种变形比较明显，也比较难以控制。

三、焊接变形的控制方法1. 控制焊接过程中的温度：在焊接过程中，温度的均匀分布是非常重要的。

可以采用预加热或者定时加热等方法，使焊接部位的温度均匀分布，从而减小热应力的产生。

2. 控制焊接结构件的位置：在焊接结构件时，具体位置需要根据结构件的特点、要求来进行选择，以尽量减小焊缝变形和焊接变形。

3. 控制焊接过程中施加的力量：在焊接过程中，为了保证焊接处的稳定性和良好的焊接质量，会施加一定的力量。

但是，力量过大或者不均匀会导致结构件变形。

需要掌握好力度的大小和均匀性。

4. 采用适当的焊接方式：对于不同的焊接结构件采用不同的焊接方法，如MIG焊、TIG焊、点焊等，可以减小焊接变形的影响，提高结构件的质量。

总之，要控制焊接变形，需要先了解其产生原因，然后采取相应的控制措施。

在实际的焊接结构件制造中，要多做积累、多进行试验，不断完善控制焊接变形的方法，提升焊接结构件的品质。

焊接变形原因分析及其防止措施

焊接变形原因分析及其防止措施摘要：本文重点对常见焊接变形的原因进行分析，并根据原因分别从设计和工艺两个方面论述防止变形的措施。

关键词：焊接变形原因分析防止措施随着新材料、新结构和新焊接工艺的不断发展，有越来越多的焊接应力变形和强度问题需要研究。

焊接变形在焊接结构生产中经常出现，如果构件上出现了变形，不但影响结构尺寸的准确性和外观美观，而且有可能降低结构的承载能力，引起事故。

同时校正焊接变形需要花费许多工时，有的变形很大，甚至无法校正，造成废品，给企业带来损失。

因此掌握焊接变形的规律和控制焊接变形具有十分重要的现实意义。

一、焊接变形种类生产中常见的焊接变形主要有纵向收缩变形、横向收缩变形、挠曲变形、角变形、波浪变形、错边变形、螺旋变形。

这几种变形在焊接结构中往往并不是单独出现，而是同时出现，相互影响。

在这里重点对生产中经常出现的纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、错边变形进行分析。

二、焊接变形原因分析1.纵向收缩变形。

焊接时，焊缝及其附近的金属由于在高温下自由变形受到阻碍，产生的压缩性变形，在平行于焊缝的变形称之为纵向收缩性变形。

焊缝纵向收缩变形量可近似的用塑性变形区面积S来衡量，变形区面积S于焊接线能量有直接关系，焊接线能量越小，S越小，反之S越大。

同样截面的焊缝可以一次焊成，也可以分几层焊成，多层焊每次所用的线能量比单层焊时小得多，因此每层焊缝产生的塑性变形区的面积S比单层焊时小，但多层焊所引起的总变形量并不等于各层焊缝的总和。

因为各层所产生的塑性变形区面积和是相互重叠的。

从上述分析可以看出多层焊所引起的纵向收缩比单层焊小，所以分的层数越多，每层所用的线能量就越小，变形也越小。

2.横向收缩变形。

横向收缩变形是指垂直于焊缝方向的变形，焊缝不但发生纵向收缩变形，同时也发生横向收缩变形，其变形产生的过程比较复杂，下面分几种焊缝情况来分析。

2.1堆焊和角焊缝。

首先研究在平板全长上对焊一条焊缝的情况。

当板很窄，可以把焊缝当作沿全长同时加热，采用分析纵向收缩的方法加以处理。

焊接变形论文控制措施论文

焊接变形论文控制措施论文：焊接应力与焊接变形的产生原因与控制措施[摘要] 近年来，现代焊接向着大型化、高精度的方向发展，如何采取措施减小金属构件在焊接工序中发生的应力与应变，从而提高焊接工序的精度。

有着十分重要的现实意义。

[关键词] 焊接变形焊接应力产生原因控制措施在焊接过程中，由于焊件局部的温度发生变化，产生应力变形。

进而导致了构件产生变形。

因此，通过对焊接结构及焊接变形的分析，通过对焊接工艺焊件结构设计等方面采取有效措施，从而提高焊接质量。

一、焊接应力与焊接变形的产生原因焊接应力，是焊接构件由于焊接而产生的应力。

焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的形状和尺寸变化。

焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。

焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观，因此是设计和制造中必须考虑的问题。

1、焊件的不均匀受热（1）对构件进行不均匀加热，在加热过程中，只要温度高于材料屈服点的温度，构件就会产生压缩塑性变形。

冷却后，构件就会有残余应力。

（2）焊接过程中焊件的变形方向与焊后焊件的变形方向相反。

（3）焊接加热时，焊缝及其附近区域将产生压缩塑性变形，冷却时压缩塑性变形区要收缩。

（4）焊接过程中及焊接结束后，焊件中的应力分布是不均匀的。

焊接结束后，焊缝及其附近区域的残余应力通常是拉应力2、焊缝金属的收缩焊缝金属冷却时，当它由液态转为固态时，其体积要收缩。

由于焊缝金属与母材是紧密联系的。

因此，焊缝金属并不能自由收缩，这将引起整个焊件的变形，同时在焊缝中引起残余应力。

另外，一条焊缝是逐步形成的，焊缝中先结晶的部分要阻止后结晶部分的收缩，由此也会产生焊接应力与变形。

3、金属组织的变化金属在加热及冷却过程中发生相变，可得到不同的组织，这些组织的比容不同，由此也会造成焊缝应力与变形。

4、焊缝的刚性和拘束焊缝的刚性和拘束，对焊件应力和变形也有较大的影响。

焊接钢板产生变形的原因及预防措施分析探讨

焊接钢板产生变形的原因及预防措施分析探讨摘要：焊接变形是影响焊接工艺质量的重要因素之一。

本文首先通过分析焊接钢板产生变形的主要过程和原理，总结出了影响焊接变形的诸多因素，然后对焊接应力进行分析探讨，最后从设计和工艺两个方面提出了预防和控制措施。

关键词：焊接变形；焊接钢板；应力分析；焊接工艺引言由于焊接结构能够大大简化生产工艺，降低了生产成本，因此，焊接技术取得了很大的进展。

许多尖端技术如船舶建造、航空航天、核动力等如果不采用焊接结构，实际上是不可能实现的。

焊接技术在现代大型钢架结构的建筑中应用也越来越广泛。

焊接结构虽然有很多用别的工艺方法难以达到的优点，但是焊接本身也存在很突出的问题，集中体现在应力集中、性能不均匀。

应力集中对结构的脆性断裂和疲劳有很大的影响。

从断裂力学角度来分析，应力集中区域内的裂纹的应力强度因子要比在同样的外在条件下平滑构件上尺寸相同的裂纹的应力强度因子大。

1 焊接变形成因分析通常在焊接时，由于焊接热源的加热和焊接热过程的特点，焊件受到不均匀的加热，从而使得被焊金属受热膨胀及冷却收缩的程度不同，在焊件内部就产生了应力和变形。

焊接应力是造成裂缝的最主要原因，它会大大降低焊接结构的承载能力和使用寿命；焊接变形则造成焊件尺寸、形状的变化，使之在焊后要进行大量复杂的矫正工作，甚至使焊件报废。

1.1 焊接变形产生的原因一般焊接过程就是在焊丝（条）与母材之间产生焊弧，同时产生的热量把焊丝（条）与母材熔化连接的过程。

在焊缝附近进行局部加热，会沿板的长度、宽度、厚度方向形成温度分布，此时焊缝区域会因热而膨胀，但邻近区域温度相对较低，所以会抑制材料的热膨胀。

在此过程中会随着焊接构件的弹性应变，引发压缩应力，当应力超过弹性极限时，会产生压缩性塑性应变。

而此压缩性塑性应变会继续增加直到焊接构件达到最高温度。

反之，焊接构件温度下降时，构件收缩，邻近区域则抑制收缩，此时焊接构件会受拉伸应力的作用，应力超过弹性极限时，会产生拉伸性塑性应变。

焊接变形论文

焊接变形和应力控制基本措施一.焊接变形、应力产生的原因与危害焊接接头包括焊缝和热影响区两部分金属。

焊缝金属是由熔池中的液态金属迅速冷却、凝固结晶而成，其中心点温度可达2500℃以上。

靠近焊缝的基本金属在电弧的高温作用下，内部组织发生变化，这一区域称为热影响区。

焊缝处的温度很高，而稍稍向外则温度迅速下降，热影响区主要由不完全熔化区、过热区、正火区、不完全正火区、再结晶区和蓝脆区等段组成，热影响区的宽度在8—30 mm范围内，其温度从低到高大约在500 ℃--1500℃之间。

在焊接过程中，不均匀的加热，使得焊缝及其附近的温度很高，而远处大部分金属不受热，其温度还是室内温度。

这样，不受热的冷金属部分便阻碍了焊缝及近缝区金属的膨胀和收缩；因而，冷却后，焊缝就产生了不同程度的收缩和内应力（纵向和横向），就造成了焊接结构的各种变形。

金属内部发生晶粒组织的转变所引起的体积变化也可能引起焊件的变形。

这是产生焊接应力与变形的根本原因。

残留在焊接构件中的焊接应力（又称为焊接残余应力）会降低接头区实际承受载荷的能力。

特别是当构件承受动载疲劳载荷时，有可能发生低应力破坏。

对于厚壁结构的焊接接头、立体交叉焊缝的焊接区或存在焊接缺陷的区域，由于焊接残余应力，使材料的塑性变形能力下降，会造成构件发生脆性破裂。

焊接残余应力在一定条件下会引起裂纹，有时导致产品返修或报废。

如果在工作温度下材料的塑性较差，由于焊接拉伸应力的存在，会降低结构的强度，缩短使用寿命。

通常，焊件的焊接残余变形和残余应力是同时存在的，有时焊接残余变形的危害比残余应力的危害还要大。

焊接残余变形使焊件或部件的尺寸改变，降低装配质量，甚至使产品直接报废。

矫正变形是一件费时的事，会增加制造成本，降低焊接接头的性能。

另外，由于角变形、弯曲变形和扭曲变形使构件承受载荷时产生附加应力，因而会降低构件的实际承载能力，导致发生断事故。

二．焊接变形的原因焊接实际生产中常遇到的变形种类也就第二章介绍的那几种，但在生产中产生变形的原因有很多种，而其中最根本的原因是焊件受热不均匀所导致的，其次是由于焊缝金属的收缩、金相组织的变化及罕见的刚度不同所致。