焊接顺序与焊接变形

焊接顺序对角接接头残余应力和变形的影响刘利明

焊接顺序对角接接头残余应力和变形的影响刘利明发布时间：2021-10-27T06:56:34.038Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年15期作者：刘利明周飞[导读] 焊接是连接材料的重要方法。

焊接过程中加热和冷却不均匀导致工件焊接变形，是影响零件质量的最重要因素之一。

长期以来，研究人员和学者在焊接变形计算、变形控制和试验方面做了大量的工作。

中核工程咨询有限公司广东省阳江市 529500摘要：焊接是连接材料的重要方法。

焊接过程中加热和冷却不均匀导致工件焊接变形，是影响零件质量的最重要因素之一。

长期以来，研究人员和学者在焊接变形计算、变形控制和试验方面做了大量的工作。

根据目前的研究现状，主要研究对接接头和丁字接头的焊接部分。

在实际加工制造中，角接头广泛应用于一些特殊的焊接结构，如箱体结构，典型的是传动箱。

这类构件在焊接时的连接方式主要是角接。

采用有效的焊接工艺优化方案，减少焊后变形和焊接残余应力，对提高零件的质量、寿命和精度具有现实意义。

因此，本文以角节点为例，利用有限元软件进行数值模拟，一方面可以弥补试验的固有不足，另一方面可以节约成本，提高工作效率。

通过模拟不同工艺产生的焊接变形和残余应力，总结出焊接顺序对角焊缝焊接残余应力和变形的影响，对以角焊缝为主的构件的实际焊接具有一定的指导意义。

关键词：角接接头；热固耦合；焊接顺序；残余应力；变形1角节点的数值模拟方法基于有限元分析软件ABAQUS，对平板角焊缝的温度场和应力应变场进行了模拟计算。

其中，建立准确的板角焊缝有限元模型是模拟板角焊缝焊接的关键。

首先对模型进行简化，然后在ABAQUS软件中定义材料属性，根据实体模型划分网格，选择合适的单元类型，求解温度场。

其次，根据温度场设置应力场分析步骤和合适的边界条件求解应力应变场。

1.1有限元模型首先在Creo中建立三维几何模型和母件几何模型，板厚16mm，焊接坡口角度40°。

然后利用Hypermesh软件对几何模型进行网格划分。

工字钢焊接顺序对变形影响的研究

毕业设计题目：工字钢焊接顺序对变形影响的研究院(系)别：机电及自动化学院专业：机械电子届别：2011届学号：***********名：**指导老师：周广涛讲师华侨大学教务处2011年6月摘要铝合金簿板结构在焊接是存在焊后残余应力大和焊接变形严重等问题，从而限制其应用范围。

因此减小结构上的焊后残余应力和焊接变形具有重要意义。

本文利用有限元模拟铝合金薄板的焊接变形，对厚度为2mm的铝合金薄板焊后变形结果进行分析。

在焊接过程中，焊接区域经历一个复杂的不均匀快速加热和冷却过程，这必然引起焊缝和热影响区发生不均匀的应力应变变化，这种不均衡的应力应变导致焊后形成残余应力和变形的主要原因。

薄壁构件在焊接过程中的变形表现出了特殊性，由于薄壁构件的弯曲刚度小，因此焊后薄壁构件易出现挠曲变形。

焊接热源的局部加热使得焊缝和周围金属产生不均匀的膨胀和收缩，形成残余应力。

对于对接焊缝，纵向残余应力的分布为焊缝附近一定宽度区域为拉应力、两侧区域为压应力，薄板在压应力作用下会发生压曲失稳，当两侧焊接残余压应力大于焊件失稳临界压应力时就会造成焊件的失稳变形。

焊接过程的数值模拟有助于人们从更深层次上理解焊接过程的物理实质，模拟的结果有利于实现对焊接过程的控制。

利用数值方法计算焊接热过程，还可为合理选择焊接方法和工艺参数以及进一步进行冶金分析和动态应力应变分析奠定基础。

模拟铝合金薄板焊接，采用双椭球热源分布模式，基于Marc软件平台，建立了运动电弧作用下焊接过程的有限元数值分析模型，较好的模拟了铝合金薄板焊接变形和整个温度场的变化，对模拟的动态过程进行分析，为以后焊接变形的准确分析起到了参考作用。

关键词：铝合金薄板，焊接变形，温度场，数值模拟ABSRACTAluminum alloy thin plate welding in the welding residual stress exists in Congress and the weiding deformation of serious problems, limiting its scope of application. Therefore reduce the structural welding residual stress and welding distortion is important. Using the finite element simulation of welding deformation of aluminum alloy sheet of shickness of 2mm aluminum plate after welding deformation analysis of the results.In the welding process,welding through a complex uneven regional rapid heating and cooling process, which inevitable lead to weld and heat affected zone of uneven changes in stress and strain, this imbalance in the stress strain caused the formation of residual stress after welding and deformation of the main reasons.Thin-wall components in the welding process of deformation showed specificity, since the bending stiffness of thin-walled components is small, so after welding thin-walled structures prone to deflection. Welding heat source and the local heating around the weld metal makes the non-uniform expansion and contraction, the formation of residual stress. For butt welds, the longitudinal residual stress distribution of a certain width of the region near the weld tensile stress, compressive stress on both sides of the region, sheet in compressive stress occurs under the buckling instability, when both sides of welding residual stress is greater than Weldment instability when the critical stress will cause instability of deformation of weldments.Numerical simulation of welding process helps people from higher level to understand the physical essence of the welding process, the simulation results are conducive to the control of the welding process.Numerical method used welding thermal process, can also be a reasonable choice for the welding method and process parameters as well as further metallurgical analysis and lay the foundation for the dynamic stress and strain analysis. Simulation of welding aluminum alloy sheet, using double ellipsoid heat source distribution model, based on Marc software platform, set up under the action of the movement arc welding process, finite element analysis model, a better simulation of the aluminum alloy sheet welding deformation and the temperature field , on the analysis of dynamic process simulation for accurate analysis ofthe deformation after welding plays a reference.Keywords: thin aluminum alloy plate, the welding deformation, temperature field, numerical simulation目录第一章绪论 (3)1.1课题背景 (3)1.2焊接变形数值模拟的基础 (3)1.2.1焊接变形数值模拟概述 (3)1.2.2焊接变形数值模拟分析的方法 (4)1.2.3焊接变形数值模拟的意义 (5)1.3有限元方法介绍 (5)1.4焊接温度场数值模拟发展研究现状 (6)1.5焊接变形数值模拟发展研究现状 (7)1.6薄板结构的焊接残余应力及变形研究 (7)1.7控制焊接应力和焊接变形的方法研究 (8)1.8主要研究内容 (8)第二章焊接数值模拟建模 (9)2.1实验材料 (9)2.2焊接数值模拟建模 (9)2.2.1有限元模型的建立 (9)2.2.2有限元网格划分 (10)2.2.3施加材料性能 (10)2.2.4建立焊接路径...． (11)2.2.5初始条件和边界条件 (11)2.2.6焊接热输入边界条件 (12)2.2.7散热边界条件 (13)2.2.8力学边界条件 (13)第三章焊揍残余应力和变形数值模拟分析 (16)3.1铝合金薄板焊接温度场的模拟分析 (16)3.2铝合金薄板焊件残余应力的模拟结果分析 (18)3.3铝合金薄板焊件残余变形模拟结果分析 (20)3.4其他变形计算 (21)3.4.1横向收缩量的计算 (21)3.4.2纵向收缩量的计算 (22)第四章常规焊接残余应力和变形实验分析 (23)4.1焊接工艺的确定 (23)4.2常规焊对残余应力的影响 (23)4.3常规焊对纵向挠曲变形的影响 (24)4.4常规焊对焊缝两侧横向位移的影响..............................．26 第五章结论 (29)致谢参考文献附录第一章绪论1.1课题背景近几年来，随着科学技术的迅速发展，焊接工字钢由于较混凝土结构具有施工周期短、结构简单、经济美观的优点，在工业及民用建筑中的应用越来越广泛。

预防焊接变形的措施

焊接变形是焊接过程中常见的问题，它会影响焊接件的尺寸精度和外观质量。

以下是一些预防焊接变形的措施：
1. 预留反变形量：在设计焊接结构时，可以根据焊接变形的趋势和大小，预留一定的反变形量。

这样在焊接过程中，即使产生了变形，也可以通过预留的反变形量来抵消，从而达到防止或减少焊接变形的目的。

2. 选择合适的焊接顺序：焊接顺序对焊接变形的影响很大。

一般来说，应先焊短焊缝，后焊长焊缝；先焊薄板，后焊厚板；先焊中心，后焊边缘。

3. 采用合理的焊接方法：不同的焊接方法对焊接变形的影响也不同。

例如，电弧焊的变形较小，而气焊和氩弧焊的变形较大。

因此，在选择焊接方法时，应尽量选择变形小的方法。

4. 控制焊接参数：焊接参数（如电流、电压、焊接速度等）对焊接变形的影响也很大。

一般来说，应选择较小的焊接电流和较快的焊接速度，以减少焊接热输入，从而减小焊接变形。

5. 采用预热和后热处理：预热可以减小焊接热输入，从而减小焊接变形；后热处理可以通过改变焊缝和母材的金相组织，来减小焊接变形。

6. 采用工装夹具：通过使用工装夹具，可以固定焊接件的位置和形状，防止焊接过程中的位移和变形。

7. 采用多点对称焊接：通过在焊接件的多个位置同时进行焊接，可以分散焊接应力，从而减小焊接变形。

以上就是预防焊接变形的一些措施，希望对你有所帮助。

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。

焊接变形的影响因素和控制

焊接变形的影响因素和控制焊接变形是指焊接过程中，由于热应力和冷却被限制而引起的组件形状或尺寸的变化。

焊接变形不仅会影响组件的外观与尺寸精度，还可能导致应力集中、裂纹或变形失真。

因此，在实际焊接过程中，需要采取一系列措施来控制焊接变形。

影响焊接变形的因素主要有以下几点：1.材料的选择：材料的焊接温度和热膨胀系数不同，会导致热应力和冷却应力的不同，从而影响焊接变形。

因此，在选择材料时，应尽量选择具有相似热膨胀系数的材料，以减小焊接变形。

2.焊接方式的选择：不同的焊接方式对焊接变形的影响不同。

通常来说，焊接时应尽量选择低热输入的焊接方式，以减小热应力和冷却应力的产生。

3.焊接顺序的控制：焊接顺序的合理控制对减小焊接变形至关重要。

一般而言，由内而外、由下而上的焊接顺序有利于减小焊接变形。

此外，还可以通过跳焊、局部预热等方法控制焊接变形。

4.夹持和固定：夹持和固定可以有效地限制焊接件的变形。

在焊接过程中，应合理设计夹具，使其能够夹持和固定焊接件，从而减小翘曲和弯曲等变形。

5.控制焊接参数：焊接参数的选择对焊接变形也有重要影响。

例如，焊接电流、焊接速度、焊接温度等参数的调整可以控制焊接时的热应力和冷却应力，从而减小焊接变形。

6.预留余量：在焊接件的设计中，应留有一定的余量，以便在焊接变形时能够进行调整。

通过预留余量，可以降低焊接变形对工件的影响，提高焊接件的尺寸精度。

7.热处理：焊接件在焊接后进行热处理，可以通过回火、退火等方法来消除部分焊接应力，从而减小焊接变形。

总之，焊接变形是不可避免的，但通过合理的材料选择、焊接方式选择、焊接顺序控制、夹持固定、焊接参数调控、预留余量设计以及热处理等方法，可以有效地控制焊接变形，提高焊接质量和工件精度。

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。

焊接顺序对船体分段的焊接变形影响

５卷１
增刊１总第１１）（９期
中
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了复杂焊接结构的变形问题，但需要大容量计算机和很长的运算时间，也就是说，它对于大型复杂焊
接结构变形的预测即使可能是很不经济的。最近发展起来的固有应变有限元法着眼于焊接后在焊缝和
近缝区存在的同有应变，不跟踪整个焊接过程，能较快、较准确地预测焊接变形，是一种比较经济的
而在复杂区域采用自由划分法进行划分。划分后的节点数为３０５５４，
图ｌ船体分段网格模
单元数为３３４４１，有限元模型如图ｌ示。所
收稿口期：２１－６２：修改稿收稿日期：２１－７１０００ —８０Ｏ０—５
４计算结果与分析
４１横向变形．
图３给出了三种焊接顺序下，在船体各分段拆除工艺加强构件后的横向焊接变形云图。为进一步比较不同焊接顺序下船体分段横向焊接变形情况，选取＃６３３、＃８肋位上壳板与纵骨根部交点为计算点，从左舷到右舷依次编号为一２１～２１～，１１，将各计算点的焊前焊后变化值，即变形，绘制

防止和减少焊接残余变形与应力的措施

防止和减少焊接残余变形与应力的措施随着现代制造业的发展，焊接在各行各业中扮演着至关重要的角色。

无论是航空航天、汽车制造还是建筑工程，在这些领域中，焊接都是不可或缺的连接工艺。

然而，随之而来的焊接残余变形与应力问题也愈加引起人们的关注。

焊接过程中产生的残余变形与应力，不仅会影响工件的外观质量，还可能引发裂纹和变形等问题，严重影响其使用性能和寿命。

如何有效地预防和减少焊接残余变形与应力，成为了焊接工艺中的重要课题。

1.选材：材料的选择对于焊接残余变形和应力的控制至关重要。

在焊接过程中，通常会选择具有较高熔点和较小线膨胀系数的材料，以减少焊接时热影响区的热变形；还应根据实际情况选择合适的填充材料。

2.焊接方式：合理选择焊接方式是减少焊接残余变形和应力的关键。

一般来说，采用低热输入、低变形的焊接方式，例如脉冲焊、激光焊等，能够有效降低焊接工件的残余变形和应力。

3.焊接顺序：合理规划焊接顺序也是减少残余变形和应力的重要手段。

通常情况下，应该首先焊接边缘，然后逐渐向内焊接，以减少焊接区域的热输入，降低残余变形和应力。

4.预热和后热处理：在一些情况下，通过预热和后热处理也能有效减少焊接残余变形和应力。

预热能够降低材料的硬度，减少焊接残余应力；后热处理则能够通过回火或退火处理，消除残余应力，提高焊接接头的韧性和稳定性。

5.夹具和辅助装置：采用合理的夹具和辅助装置也能有效减少焊接残余变形和应力。

夹具的设计应在尽量避免约束工件的能够保证焊接接头的稳固性；而辅助装置则可以提供额外的支撑，减少工件在焊接过程中的变形。

总结回顾：在焊接工艺中，预防和减少焊接残余变形与应力是至关重要的。

通过合理选材、焊接方式、焊接顺序、预热和后热处理、夹具和辅助装置等措施，可以有效控制焊接过程中的残余变形和应力，保证焊接接头的质量和稳定性。

个人观点：作为焊接工艺的重要环节，防止和减少焊接残余变形与应力对于提高焊接接头的质量和稳定性至关重要。

焊接顺序对T型接头残余应力及变形影响

焊接顺序对T型接头残余应力及变形的影响[摘要]：本文利用simufact welding专用焊接软件，模拟了5种不同焊接顺序对t型焊缝残余应力及变形的影响，并得到了最优的焊接顺序。

结果表明：残余应力和变形具有相反的变化趋势，先焊两端后焊中间分段焊法既可有效控制t型接头的残余应力，又可控制其变形量。

[关键词]：t型接头有限元模拟焊接顺序残余应力焊接变形引言焊接结构一个很明显的特点是有较大的焊接应力和变形。

焊接应力和变形不但可能引起热裂纹、冷裂纹、脆性断裂等工艺缺陷，而且在一定条件下将影响结构的承载能力，如强度，刚度和受压稳定性。

除此以外还将影响到结构的加工精度和尺寸稳定性。

因此，在设计和制造时充分考虑焊接应力和变形这一特点是十分重要的[1][2]。

采取合理焊接工艺控制焊接残余应力和变形，对于提高结构件使用寿命具有重要的意义。

焊缝残余应力和变形的复杂性使得以通过试验、检测等手段获得残余应力分布规律变得很困难，精度难以保证。

在计算机高速发展的今天，大多采用数值模拟的方法[3]。

因此本文以泵车臂架和支腿结构为研究对象，利用simufact welding专用焊接软件优化工艺设计，提出合理的施焊方案，使变形和残余应力得到控制，以满足结构的使用要求。

1.有限元模型建立1.1 模型建立泵车臂架和支腿为典型的箱体结构，由顶底板、两侧板和焊缝组成，一般实际结构尺寸较大，为了方便计算，取实际结构的一部分建立简化模型（尺寸：底板和侧板尺寸为150×450×8mm），如图1所示。

1.2 网格划分为提高计算效率并保证计算精度，在温度梯度较大的焊缝及热影响区网格划分较密，而远离焊缝和热影响区的区域网格较粗，本网格有限元模型采用六面体和四面体混合网格，网格划分结果为9090个节点，5800个单元，有限元划分结果如图1所示。

1.3 材料特性由于泵车臂架和支腿均为高强钢焊接结构，本次模拟选用16mncr5作为高强钢材料，其热物理参数和力学性能参数随着温度变化而变化，如下表1所示。

焊接顺序对TA15钛合金壁板焊接变形的影响

焊接顺序对TA15钛合金壁板焊接变形的影响董文超;陆善平【摘要】建立了TA15钛合金壁板焊接有限元模型,利用热弹塑性有限元法分析了焊接顺序对壁板变形的影响.通过对比焊缝截面宏观形貌和残余应力,建立了TIG穿透焊焊接工艺的双椭球热源模型,进而模拟了5种焊接顺序下壁板变形情况.结果表明:按从一侧开始的顺序进行焊接时,下壁板中部边缘凸起,最大变形量为3.9mm;采用对称施焊,可有效地控制壁板变形量.%A welding finite element model for TA15 titanium alloy panel structure is developed.The influence of welding sequence on the panel distortion is investigated by using thermo-elastic-plastic finite element method.The double ellipsoid heat source models which are suitable for the site TIG penetration welding process are established through comparing the weld cross-section and the residual stress of calculation and experiment.Furthermore,the distortion behaviors of the panel structure in different welding sequences are simulated.The results show that the distortion of the middle part of thin plate is severewhen the welding starts from one side,and the maximum distortion is 3.9mm.The distortion of the thin plates is improved effectively by using the symmetrical welding sequence.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】5页(P42-46)【关键词】壁板;TA15钛合金;焊接顺序;焊接变形【作者】董文超;陆善平【作者单位】中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳110016;中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳110016【正文语种】中文TA15钛合金由于具有较高的比强度、优越的耐腐蚀性能等优点，越来越多地应用于先进航空航天飞行器关键构件的制造[1-3]。

钢结构工程焊接顺序

图 7.6 带状桁架焊接示意图
8. 钢板剪力墙焊接顺序
8.1
整体焊接顺序
同一节次钢板剪力墙分区吊装、分区校正、分区焊接。为防止焊接变形，剪力墙钢骨形成“口”形框架后进行焊接。总体焊接顺序：钢板剪力墙先焊接钢柱、再焊接钢梁、再焊接钢板剪力墙竖焊缝、最后焊接钢板剪力墙水平焊缝。同一节钢板墙若有两层梁，先焊接上层钢骨梁，后焊接下层钢骨梁。
焊完不盖面图 7.11 剪力墙钢骨细部平面焊接示意图
9. 分段接头处理
由于构件焊缝较长，为减小构件的焊接变形每条焊缝都需要采用分段的焊接方法，即多名焊工同一时间在同一条焊缝上分段焊接的情况。在施焊前期，每个焊工依次进行施焊，即接焊焊工在前一名焊工收弧位置起弧，待整条焊缝每一分段都有一名焊工施焊时，全部焊接作业均已展开，各负责一段焊缝，逐层施焊。
钢结构工程焊接顺序
1. 焊接原则
（1）结构对称、节点对称、全方位对称焊接。（2）由于钢板剪力墙焊缝超长、超厚，施工过程需在临时连接板上根据要求增加拘束板进行刚性固定，控制焊接变形。（3）为保证钢柱的精度，采用先内后外，先柱后梁，先焊收缩量大的再焊收缩量小的焊接方法，待全部钢柱完成焊接后，再进行梁的焊接，为保证焊接后结构的整体精度，从结构面的中部开始梁的焊接，尽可能减少焊接应力，待内筒全部完成焊接后，再进行外筒柱、梁、斜撑的焊接。（4）就整个框架而言，柱、梁等刚性接头的焊接施工，应从整个结构的中部施焊，先形成框架而后向左、右扩展续焊。（5）对柱、梁的焊接顺序，应先完成全部柱的接头焊接，柱接点焊接时，严格遵循同步对称的焊接方法；确保柱的安装精度，然后自每一节的上一层梁施焊。梁焊接时，应尽量在同一柱左、右接头点同时施焊，并先焊上翼缘板，后焊下翼缘板。不得同一柱间梁两处接头同时开焊。

焊接变形的原理

焊接变形的原理焊接变形是指在焊接过程中，由于焊接热源的作用，焊接件发生形状、尺寸和结构的变化。

焊接变形是焊接过程中普遍存在的问题，对焊接件的质量和性能有着重要影响。

焊接变形的原理主要有以下几个方面：1. 热应力引起的变形：焊接过程中，焊缝和周围区域受到焊接热源的加热，温度发生变化，从而引起材料的热膨胀和收缩。

不同部位的热膨胀和收缩不一致，会导致焊件发生形状变化。

2. 冷却应力引起的变形：焊接完成后，焊缝和周围区域会经历冷却过程，温度下降，材料发生收缩。

由于焊接件的约束条件，冷却收缩受到限制，产生内应力，从而导致焊接变形。

3. 金属相变引起的变形：焊接过程中，焊接材料经历了液态、固态相变的过程，相变时会伴随着体积的变化，从而引起焊接变形。

4. 焊接残余应力引起的变形：焊接完成后，焊缝和周围区域会存在残余应力。

这些残余应力可以通过热处理或其他方法来消除或减小，否则会引起焊接变形。

焊接变形的控制方法主要有以下几种：1. 合理的焊接顺序：根据焊接件的结构和形状，合理安排焊接顺序，控制焊接变形。

一般采用从高温区向低温区焊接的原则，先焊接高温区，再焊接低温区，从而减小焊接变形。

2. 合理的焊接参数：选择合适的焊接电流、电压、焊接速度等焊接参数，控制焊接热输入，尽量减小焊接变形。

3. 使用焊接变形补偿技术：根据焊接变形的特点，采用补偿焊接或预变形等技术，来消除或减小焊接变形。

4. 使用焊接变形控制设备：如焊接变形控制夹具、焊接变形控制装置等，通过约束和控制焊接件的形状和尺寸，来减小焊接变形。

焊接变形是焊接过程中不可避免的问题，但通过合理的焊接工艺和控制方法，可以有效减小焊接变形，提高焊接件的质量和性能。

焊接常见问题及处理方法

焊接常见问题及处理方法一、焊接变形问题：焊接过程中，焊缝受热收缩，导致焊件不规则变形。

处理方法：1. 采用对称焊接顺序和分段焊接。

2. 预制适当的焊接变形。

3. 预热焊件，减小温度差异带来的热应力。

4. 使用低焊接热输入的焊接工艺。

5. 对焊件进行热处理，降低焊缝应力。

二、焊接接头开裂问题：焊接过程中，热裂纹、冷裂纹、延迟裂纹等问题经常出现在焊缝和熔合区。

处理方法：1. 选择合适的焊接材料和焊接工艺。

2. 预热焊件，降低焊接应力。

3. 控制焊接热输入，避免过热。

4. 对焊件进行热处理，降低焊缝应力。

5. 及时清理焊接缝中的气体和杂质。

三、未熔合和未穿透问题：焊接过程中，焊缝未能充分熔合和穿透母材，导致接头强度不足。

处理方法：1. 选择合适的焊接电流和电压。

2. 控制焊接速度，保证足够的熔化时间。

3. 调整焊枪角度，使热量充分传递到母材。

4. 对焊缝进行充分预热。

5. 采用多层焊、多道焊等方法。

四、气孔和夹杂问题：焊缝中出现气孔、夹渣、夹杂等质量缺陷。

处理方法：1. 严格清理焊件表面的油污、氧化皮等杂质。

2. 选择合适的焊接材料和焊接工艺。

3. 采用气体保护焊，确保焊接过程中无空气中的氧气和氮气侵入。

4. 控制焊接速度，避免过冷。

5. 及时清理焊接缝中的气体和杂质。

五、焊接应力和焊接裂纹问题：焊接过程中产生的热应力导致焊缝和母材产生裂纹。

处理方法：1. 选择合适的焊接材料和焊接工艺。

2. 预热焊件，降低焊接应力。

3. 控制焊接热输入，避免过热。

4. 对焊件进行热处理，降低焊缝应力。

5. 采用对称焊接顺序和分段焊接。

矫正焊接变形的方法

矫正焊接变形的方法焊接变形是焊接过程中不可避免的现象，主要是由于焊接热引起的材料的物理性质和结构的改变所导致的。

焊接变形对焊接件的尺寸稳定性、装配精度、力学性能和外观质量都有一定的影响。

为了矫正焊接变形，可以采取以下几种方法：预应力法、焊接顺序控制法、辅助约束法、局部加热法、焊接参数优化法和焊后热处理法等。

1. 预应力法：预应力法是通过在焊接件上施加反方向的应力来抵消焊接引起的变形。

一般可采用拉紧或预应力装置在焊接前或焊接过程中施加预应力。

这种方法可以在一定程度上抵消焊接变形，但需要注意控制预应力的大小和施加的位置，以免引起其他问题。

2. 焊接顺序控制法：焊接顺序控制法是通过控制焊接次序和方向来减小焊接变形。

通常将长焊接接缝从中间向两边焊接，以减小焊接热的集中和温度梯度的差异。

此外，也可以先采用脉冲焊接或低温焊接，再采用常规焊接，以减小焊接温度对材料的影响。

3. 辅助约束法：辅助约束法是通过添加辅助约束或局部支撑来限制焊缝变形。

通过在焊接件上添加支撑架、临时焊缝或临时加固材料等方式，减小焊接过程中的自由度，限制焊接件的变形。

需要注意的是，辅助约束应合理设计，不得影响焊接质量和后续工艺。

4. 局部加热法：局部加热法是通过在焊接区域施加局部加热，使焊接区域膨胀，从而减小变形。

可采用火焰加热、电阻加热或激光加热等方式。

需要注意的是，加热温度应适当控制，以免引起其他问题和损害。

5. 焊接参数优化法：焊接参数优化法是通过优化焊接参数，控制焊接过程中的温度场和残余应力，从而减小变形。

可通过调整焊接电流、电压、速度和预热温度等参数，以减小焊接变形。

需要针对具体情况进行实验和优化。

6. 焊后热处理法：焊后热处理法是通过在焊后对焊接件进行热处理，以消除或减小焊接变形。

可采用退火、时效处理、回火等热处理方式。

需要根据焊接材料和焊接方式选择适当的热处理方法。

总之，矫正焊接变形需要综合考虑焊接材料、焊接方式、焊接结构和工艺条件等因素。

焊接变形的控制方法

焊接变形的控制方法焊接变形是由于焊接过程中材料的热膨胀引起的，在焊接过程中热量会导致材料的膨胀和收缩，从而引起变形。

焊接变形对于焊接结构的质量和使用性能都有很大的影响，因此控制焊接变形是非常重要的一项工作。

控制焊接变形的方法主要包括预热、后热处理、焊接顺序、焊接变形补偿等。

1.预热：预热是在焊接前对被焊件进行加热处理，使得焊接前材料达到一定的温度，可以减少焊接时的温度梯度和热应力，从而减少变形的产生。

预热的温度和时间需要根据具体情况来确定，一般可以根据焊接材料的热导率和热膨胀系数来选择合适的预热参数。

2.后热处理：焊接后的热处理是对焊接过程中产生的残余应力进行释放和调整的过程，可以通过回火、退火等方式进行。

后热处理可以降低应力集中和残余应力，减少变形的发生。

3.焊接顺序：焊接顺序也可以对焊接变形进行控制。

一般情况下，从焊接开始的位置开始逐渐向外焊接，可以有效地减少热输入及焊接区域的温度梯度，从而减少变形的产生。

在多次焊接的情况下，可以采用分段焊接的方式，先焊接一部分，然后进行冷却和调整，再进行下一段的焊接，以减小变形的影响。

4.焊接变形补偿：焊接变形补偿是通过对焊接结构进行设计和调整来抵消变形的影响。

常用的方法包括设置补偿焊缝、预留补偿空隙、调整焊接位置等。

补偿焊缝可以在主焊缝旁边设置一条补偿焊缝，通过补偿焊缝的收缩来抵消主焊缝的变形。

预留补偿空隙可以在焊接前将两块待焊件间隔一定的距离，焊接完成后，补充材料会填充这个空隙，从而达到补偿变形的目的。

调整焊接位置指的是在焊接过程中根据变形情况进行调整和修正。

除了上述的控制方法，还可以采用焊接变形的仿真和模拟技术进行分析和优化。

通过建立数学模型和应力分析，可以对焊接过程中的变形进行预测和评估，从而确定最佳的焊接工艺参数和补偿措施。

总之，控制焊接变形是一项复杂而重要的工作，需要根据具体情况采取合适的方法和措施。

通过预热、后热处理、焊接顺序和焊接变形补偿等手段的合理运用，可以有效地控制焊接变形，提高焊接结构的质量和使用性能。

焊接中检验

二、焊接中检验
(一)焊接工艺
焊接中是否执行了焊接工艺要求，包括焊接方法、焊接材料、焊接规范(电流、电压、线能量)、焊接顺序、焊接变形及温度控制。

(二)焊接缺陷
多层焊层间是否存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷，缺陷是否已清除。

(三)焊接设备
焊接设备运行是否正常，包括焊接电源、送丝机构、滚轮架、焊剂托架、冷却装置、行走机构等。

应用实例：
对大型石油储罐边板与边板对接缝焊接时，为了减少对接缝焊接的底板表面变形，焊接中检验尤其重要。

焊接时应按以下程序进行焊接中检验。

1.先进行焊道局部处理，若发现由于焊接变形产生的应力使对接焊道根部产生裂纹，应用碳弧气刨或磨光机进行彻底处理，并进行PT检验，合格后才可进行下一步工作安排，该项检查工作对于大型储罐尤其重要。

2.点焊：在以上焊接工作结束后，边板对接口处会不同程度的产生翘曲变形，使本来接合严密的边板与垫板之间产生间隙，在点焊之前必须进行检查处理。

3.焊接：全部边板对接缝点焊后，再进行焊接。

焊接变形及焊接施工

焊接变形及焊接施工摘要：焊接作为一种制造加工方法与工艺，在各领域得到广泛的应用，但在焊接过程中，焊件往往会产生不同程度的变形，影响了产品质量和生产成本，因此，探讨焊接变形及一些有效的控制措施是非常必要的。

关键词：焊接；焊接变形；焊接变形控制措施引言焊接作为一种制造加工方法与工艺，在机械制造、航空航天、石油化工、船舶制造、海洋工程、大型建筑、国防装备、微电子、日用产品等各个领域得到了广泛的应用。

大到“西气东输”、港珠澳大桥、小到电子芯片制造、微纳连接，都离不开焊接。

但焊接时焊件容易变形，造成一定的危害，在生产过程中对控制焊接变形要有一定的措施。

一、焊接的物理本质焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到永久结合的一种方法。

物体在受到外力或高温等作用下，形状和尺寸所发生的变化称为物体的变形。

当使物体产生变形的外力或其他因素移除之后，物体的变形消失，物体可恢复到原来形状，这种变形称为弹性变形。

当使物体产生变形的外力或其他因素移除之后，物体的变形没有消失，不能恢复原来的形状，这样的变形称为塑性变形。

焊接变形是焊接过程中和焊接结束后产生的变形，焊接结束后产生的变形一般是塑性变形。

二、焊接变形的产生的原因及分类在焊接过程中，焊件在高温下被迅速加热，并且热源是随着焊接的进行在不断地移动。

这种急剧变化的温度所造成的不均匀加热和冷却，再加上焊件本身的刚度，将导致焊件产生严重的应力和变形。

焊接变形包括：纵向收缩、横向收缩、回转变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形。

焊接收缩变形是指焊接之后焊件的尺寸比焊接之前缩短的现象。

在焊件上有纵向收缩变形和横向收缩变形。

收缩变形是焊接变形的两种基本形式，在不同的焊件上，由于焊缝的数量和位置分布不同，从而会表现为其他的几种变形形式。

三、焊接变形的危害1、零件或部件的焊接残余变形，给装配带来困难，进而影响后续焊接的质量。

在生产中有时为了保证焊接后需要进行机械加工的工件尺寸，片面地多留余量，加大坯料尺寸，增加了材料消耗和机械加工工时。