控制焊接变形和焊接应力的措施

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焊接应力与变形及其预防和校正措施

焊接应力与变形及其预防和校正措施焊件不均匀局部加热和冷却是导致焊接应力和变形产生的根本原因。

1.焊接变形的基本形式a)收缩（纵向、横向）变形 b)角变形 c)弯曲变形 d)波浪变形 e)扭曲变形 f)错边（长度方向、厚度方向）变形σ＞σs时，产生变形σ＞σb时，产生裂纹，甚至断裂2.预防和减小焊接应力及变形的措施1）合理设计焊接结构（减少焊缝长度和截面积、尽量采用对称焊缝、避免交叉焊缝）；2）焊前预热（焊后冷却时，加热区与焊缝同时收缩。

此法称为加热减应区法：如图a)焊前b)焊后）；3）反变形法4）刚性固定法5）选择合理焊接顺序a)焊接顺序应能使焊件自由收缩 b)对称焊接法 c)长焊缝的分段焊法 d)工字梁的焊接方法6）锤击焊缝法3.焊接变形的校正1）机械矫正法a)压力矫正 b)锤击矫正变形的步骤2）火焰矫正法a）T形梁的火焰矫正 b)薄板波浪变形的火焰矫正4.焊接接头设计1）焊接结构应尽量选用型材成冲压件a)用四块钢板焊成 b)用两根槽钢焊成 c)用两根钢板弯曲后焊成 d)容器上的铸钢件法兰2）合理布置焊缝①焊缝布置应尽量分散a)、b)、c)不合理 d)、e)、f)合理②焊缝和位置应尽量对称布置a)、b)不合理 c)、d)、e)合理③尽量减少构件成焊件接头部位的应力集中a)不合理 b)合理④焊缝应避开最大应力和应力集中部位a)、b)、c)、d)不合理 e)、f)、g)、h)合理⑤对不同厚度钢板的受力对接接头，要采用工艺措施⑥在满足使用要求的前提下，应尽量减少焊缝对结构附加应力的影响a)次要焊缝影响主要受力构件 b)附加元件（卡箍）代替次要焊缝。

焊件焊接应力分析及防变形的工艺措施

焊件焊接应力分析及防变形的工艺措施摘要：焊接是一种特殊而又重要的加工工艺，随着焊接技术的发展，一个重要技术课题是控制焊接件的焊接变形以提高产品制造精度，使焊件焊后加工量减少或不加工即可用于精度要求高的机械产品中，因此，了解焊接应力产生机理，掌握结构件焊接变形规律，在焊接工艺中采取措施进行控制和消除，从而保证焊接质量。

本文主要探讨了焊接应力与焊接变形产生的原因及控制措施，以供参考。

关键词：控制焊接变形；焊接应力；措施1焊接变形的概念焊接变形主要是指在焊接过程中由于焊接工作而导致的焊接件变形。

焊接变形的开始时间是焊接开始的一瞬间。

焊接变形结束的节点是焊接结束后焊接件的温度降低到焊接初始温度。

焊接变形有两种情况，第一种是焊接过程中出现的焊接变形；第二种是焊接完成后出现的焊接变形。

2.随焊挤压旋转控制法在对铝合金框架车身弧焊焊接应力进行控制的多种方法中，随焊挤压旋转控制法，即WTRE的应用，能够有效改善铝合金框架车身结构中焊接接头位置的性能和组织结构，细化焊缝结晶的晶粒大小，使晶粒具有杂乱的生长方向，进而提高铝合金焊缝位置的力学性能。

实践显示，在采用了随焊挤压旋转控制法之后，铝合金材料焊接接头能够增强40MPa左右的抗拉强度。

除此之外，对于热裂纹，随焊挤压旋转控制法也能发挥良好的控制作用。

而且，随焊挤压旋转控制法的操作方法和设施都比较简便，能够优化操作人员的工作强度和环境，在自动化操作方面也具有显著的优势。

随焊旋转挤压控制法是在铝合金焊缝冷却凝固的时候，对其使用圆柱挤压头进行挤压旋转，焊缝金属因此会出现拉伸应变，同附近位置的残余拉应力互相抵消，最终实现降低铝合金框架车身由于失稳而产生应力变形的可能。

随焊挤压旋转控制法应用过程中的挤压旋转装置的主要构成部件包括挤压头、焊枪、焊接夹具以及填丝机构。

其中，挤压头需要对铝合金框架车身的焊缝位置同时施加垂直压力和旋转力，机械装置和挤压头本身的重力是垂直压力的主要来源，电动机则为挤压头提供旋转动力。

焊接应力及焊接变形预防措施

钢结构工程焊接应力与变形差生的危害及采取的措施随着“绿色建筑”理念的推广，以钢结构件为主体框架结构结合复合砌筑体结构已成为一种必然趋势，因为以钢结构为主的框架结构的回收利用性有效避免钢筋混凝土结构建筑垃圾的产生，具有可持续性。

由于钢结构工程的特有型，焊接作业时钢结构工程最重要的工序之一，而焊接应力及焊接变形产生是影响钢结构安全性及可靠性的重要因素。

本文着重对焊接应力及焊接变形的危害及所采取的对应措施进行分析。

一、焊接应力与变形产生机理焊接热输入引起材料不均匀局部加热，使焊缝区熔化，而熔池毗邻的高温区材料的热膨胀则受到周围材料的限制，产生不均匀的压缩塑性变形。

在冷却过程中，已发生压缩塑性变形的这部分材料又受到周围材料的制约，不能自由收缩，在不同程度上又被拉伸而卸载，与此同时，熔池凝固，金属冷却收缩也产生了相应的收缩拉应力和变形。

这种随焊接热过程而变化的内应力场和构件变形，称为瞬态应力与变形。

而焊后，在室温条件下，残留于构件中的内应力场和宏观变形称为焊接残余应力与焊接残余变形。

焊接残余应力和变形，严重影响焊接构件的承载力和构件的加工精度，应从设计、焊接工艺、焊接方法、装配工艺着手降低焊接残余应力和减小焊接残余变形。

二、焊接残余应力的危害及降低焊接应力的措施1．焊接残余应力的危害影响构件承受静载能力；影响结构脆性断裂；影响结构的疲劳强度；影响结构的刚度和稳定性；易产生应力腐蚀开裂；影响构件精度和尺寸的稳定性。

2．降低焊接应力的措施(1)设计措施尽量减少焊缝的数量和尺寸，在减小变形量的同时降低焊接应力；防止焊缝过于集中，从而避免焊接应力峰值叠加；要求较高的容器接管口，宜将插入式改为翻边式。

(2)工艺措施采用较小的焊接线能量，减小焊缝热塑变的范围，从而降低焊接应力；合理安排装配焊接顺序，使焊缝有自由收缩的余地，降低焊接中的残余应力；层间进行锤击，使焊缝得到延展，从而降低焊接应力；焊接高强钢时，选用塑性较好的焊条；预热拉伸补偿焊缝收缩（机械拉伸或加热拉伸）；采用整体预热；降低焊缝中的含氢量及焊后进行消氢处理，减小氢致集中应力。

焊接变形的控制措施

焊接变形与应力的控制措施全面分析各因素对焊接变形的影响 ,把握其影响规律 ,即可采取合理的控制措施。

一. 焊缝截面积的影响焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积。

焊缝面积越大 ,冷却时收缩引起的塑性变形量越大 ,焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势是一致的 ,而且是起主要的影响 ,因此 ,在板厚相同时 ,坡口尺寸越大 ,收缩变形越大。

1.2 焊接热输入的影响一般情况下 ,热输入大时 ,加热的高温区范围大 ,冷却速度慢 ,使接头塑性变形区增大。

1.3 焊接方法的影响多种焊接方法的热输入差别较大 ,在建筑钢结构焊接常用的几种焊接方法中 ,除电渣以外 ,埋弧焊热输入最大 ,在其他条件如焊缝断面积等相同情况下 ,收缩变形最大 ,手工电弧焊居中 ,ＣＯ2气体保护焊最小。

1.4 接头形式的影响在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方面等因素条件相同时 ,不同的接头形式对纵向、横向、角变形量有不同的影响。

常用的焊缝形式有堆焊、角焊、对接焊。

1)表面堆焊时 ,焊缝金属的横向变形不但受到纵横向母材的约束 ,而且加热只限于工件表面一定深度而使焊缝的收缩同时受到板厚、深度、母材方面的约束 ,因此 ,变形相对较小。

2)Ｔ形角接接头和搭接接头时 ,其焊缝横向收缩情况与堆焊相似 ,其横向收缩值与角焊缝面积成正比 ,与板厚成反比。

3)对接接头在单道 (层 )焊的情况下 ,其焊缝横向收缩比堆焊和角焊大 ,在单面焊时坡口角度大 ,板厚上、下收缩量差别大 ,因而角变形较大。

双面焊时情况有所不同 ,随着坡口角度和间隙的减小 ,横向收缩减小 ,同时角变形也减小。

1.5 焊接层数的影响1)横向收缩 :在对接接头多层焊接时 ,第一层焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形规律 ,第一层以后相当于无间隙对接焊 ,接近于盖面焊道时与堆焊的条件和变形规律相似 ,因此 ,收缩变形相对较小。

2)纵向收缩 :多层焊接时 ,每层焊缝的热输入比一次完成的单层焊时的热输入小得多 ,加热范围窄 ,冷却快 ,产生的收缩变形小得多 ,而且前层焊缝焊成后都对下层焊缝形成约束 ,因此 ,多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多 ,而且焊的层数越多 ,纵向变形越小。

如何控制钢板焊接角变形的方法

如何控制钢板焊接角变形的方法
1. 选择合适的焊接工艺：根据钢板的材质、厚度和设计要求，选择适当的焊接工艺，如TIG焊接、MIG焊接、电弧焊接等。

2. 使用预热和后热处理：在焊接前对钢板进行适当的预热可以减少焊接时的热应力，降低变形的概率。

焊接后进行后热处理，逐渐降低钢板温度，使其冷却均匀，有助于减少焊接后的变形。

3. 控制焊接顺序和焊接层数：合理控制焊接的顺序和层数，尽量使焊接残余应力均匀分布，减小钢板的变形。

4. 使用焊接夹具：焊接夹具可以固定和支撑钢板，在焊接过程中稳定工件的形状，减少变形的可能性。

5. 使用预拉力：通过在焊接之前施加适当的预拉力，可以在焊接过程中减小变形的程度。

6. 选择合适的焊接参数：根据钢板的材质和厚度，调整焊接电流、电压、速度等参数，以实现最佳焊接质量和减小变形。

需要注意的是，钢板焊接角的变形是正常的现象，完全消除变形是很困难的。

以上方法可以帮助减小变形的程度，但根据具体情况可能需要综合应用多种方法才能得到满意的效果。

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。

减少焊接接应力和焊接变形的措施

减少焊接接应力和焊接变形的措施1、减少焊接接应力和焊接变形的措施1.1、减少焊接应力的措施：1）、安装过程中的措施结采取合理的焊接顺序。

在焊缝较多的组装条件下，根据构件形状和焊缝的布置，采取先焊接收缩量较大的焊缝，后焊接收缩量较小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝。

在满足设计要求的条件下，尽量减小焊缝尺寸。

不应加大焊缝尺寸和余高，要转变焊缝越大越安全的观念。

在构件组装施工时，严禁强力对口和热膨胀法对口以减小焊接拘束度。

拘束度越大，焊接应力越大，尽量使焊缝在较小拘束度下焊接或在自由状态下施焊。

安装时焊接过程控制：对接接头的焊接采用特殊的左右两根同时施焊方式，操作者分别来取共同先在外侧起焊，后在内侧施焊的顺序，自根部起始至面缝止，每层次均按此顺序实施。

根部焊接，根部施焊应自下部超始出处超越中心线10mm起弧，与定位焊接接头处应前行10mm收弧，再次始焊应在定位焊缝上退行1Omm起弧，在顶部中心处熄弧时应超越中心线至少15mm并填满弧坑；另一半焊接前应将前半部始焊及收弧处修磨成缓坡状并确认无未熔合即未熔透现象后在前半部焊缝上引弧。

仰焊接头处应用力上顶，完全击穿；上部接头处应不熄弧连续引带至接头处5mm时稍用力下压，并连弧超越中心线至少一个熔池长度（10一15mm）方允许熄弧。

次层焊接，焊接前剔除首层焊道上的凸起部分及引弧收弧造成的多余部分，仔细检查坡口边沿有无未熔合及凹陷夹角，如有必须除去。

飞溅与雾状附着物，采用角向磨光机时，应注意不得伤及坡口边沿。

此层的焊接在仰焊部分时采用小直径焊条，仰爬坡时电流稍调小，立焊部位时选用较大直径焊条，电流适中，焊至爬坡时电流逐渐增大，在平焊部位再次增大，其余要求与首层相问。

填充层焊接：填充层的焊接工艺过程与次展完全相同，仅在接近面层时，注意均匀流出1.5－2mm的深度，且不得伤及坡边。

面层的焊接，管贯面层焊接，直接关系到接头的外观质量能否满足质量要求，因此在面层焊接时，应注意选用较小电流值并注意在坡口边熔合时间稍长，接头重新燃弧动作要快捷。

减少焊接接应力和焊接变形的措施

减少焊接接应力和焊接变形的措施1.选择适当的焊接参数：根据材料的种类和厚度选择合适的焊接电流、电压和焊接速度等参数，以降低焊接接应力和变形的风险。

同时，选择低温软化点的金属填充材料，如铜等，可以降低焊接接应力。

2.采用适当的焊接序列：通过改变焊接顺序，可以降低焊接过程中的接应力和变形。

在多次焊接时，从最中心的部位开始焊接，逐渐向两边延伸。

这样可以避免焊接热量集中在一个地方，减少局部热变形。

3.采用预热和后热处理：预热可以提高焊接材料的可塑性，改善焊接接头的焊接性能。

一般情况下，预热温度为焊接材料的临界温度的50%-70%。

预热后的焊接接头，在焊接完成后应进行后热处理，即将焊接接头加热至临界温度以下保温一段时间，然后缓慢冷却，以进一步消除焊接接头内应力。

4.使用焊接夹具：焊接夹具可以固定工件，减少焊接过程中的变形。

夹具应设计合理，以便保证焊接接头位置准确，但对于自由热变形而言，应当尽量减少夹具的使用。

5.控制焊接热输入量：合理控制焊接过程中的热输入量，以确保焊接接头不过热。

可以采用间歇焊接的方法，在焊接过程中适时停止加热，让工件冷却一段时间以减少热输入。

6.采用适当的接头形状：通过改变焊缝的形状，可以减少焊接过程中的接应力。

一般情况下，V型焊缝和锂阳角焊缝对于减少焊接变形效果较好。

7.选择适当的焊接方式：对于大型工件，可以采用多层焊接或间断焊接的方式进行，以减少焊接材料的热量。

对于特殊形状的工件，可以选择其他焊接方法，如电阻焊、激光焊等。

8.控制冷却速度：焊接完成后，要注意控制冷却速度，避免过快的冷却。

可以采用包裹式焊接，焊接完毕后用保温材料将焊接接头包裹起来，使其缓慢冷却，以减少残余应力。

降低焊接应力工艺措施口诀

降低焊接应力工艺措施口诀焊接应力是在焊接过程中产生的应力，它会对焊接部件造成变形和应力集中，进而影响焊接接头的质量和使用寿命。

为了降低焊接应力，提高焊接质量，需要采取一系列工艺措施。

本文将逐步介绍降低焊接应力的口诀和相应的工艺措施。

一、合理规划焊接顺序1. 确定焊接顺序时，应从内向外焊接，从中心向两侧进行，依次进行焊接。

从内向外焊接可以减少焊接应力在焊接过程中的积累，降低变形的程度。

2. 将大尺寸焊接件分成多个小尺寸的焊缝，分别进行焊接。

这样可以减少焊接应力的集中，降低焊接部件变形的可能。

二、控制预热温度和焊接速度1. 预热是降低焊接应力的重要手段之一。

在焊接前对焊接件进行预热，可以改善焊接材料的塑性和可变形性，从而降低焊接应力。

预热温度需要根据焊接材料的种类和厚度来确定。

2. 焊接速度过快会使焊接区域产生较大的温度梯度，增加焊接应力。

为了降低焊接应力，需要控制焊接速度，使其适中。

三、合理选择焊接参数1. 焊接电流和电压的选择应根据焊接材料和厚度进行合理调整。

通常情况下，较小的焊接电流和较低的电压可以减少焊接应力。

2. 控制焊接过程中的热输入量，避免过热和焊接过程中的温度梯度过大。

四、应用适当的焊接辅助材料1. 选用合适的焊接填充材料，如焊条或焊丝。

这些填充材料应具有良好的塑性和可变形性，能够有效缓冲焊接应力，减少变形。

2. 引入焊接辅助材料，如夹具、临时焊接支撑物等，来限制和平衡焊接变形。

五、采取后焊热处理措施1. 通过后焊热处理可以缓解焊接应力，改善焊接接头的组织结构和性能。

常用的后焊热处理方法包括回火、时效处理等，需根据具体情况选择合适的方法。

2. 后焊热处理一般需要在焊接完成后进行，但也可以在焊接过程中进行局部热处理，以降低焊接应力。

降低焊接应力是确保焊接接头质量和使用寿命的关键。

通过合理规划焊接顺序，控制预热温度和焊接速度，选择合适的焊接参数和辅助材料，以及采取后焊热处理措施，我们可以有效降低焊接应力，减少焊接变形，提高焊接质量。

浅析焊接应力与焊接变形产生的原因及控制措施

些。
除此之外，焊接方法、接头形式、坡口形式、坡口角度、焊件装配间隙、对口质量、
轴；对于不对称的焊接结构，采用合理的焊接顺序，均会使焊接变形明显减少。再次，焊缝坡口形式的合理选择也很重要。焊缝的坡口形式对焊接变形的影响较大焊缝的坡口角度越大，熔敷金属的填充量就越大，沿着板厚方向的横向收缩就越不效的控制它，之危害程度降至最小。使均匀，焊接变形就越大。通常情况下，不开控制内应力的方法其基本要求有两个：坡口的焊缝因为熔敷金属填充量小，比开坡焊件上热量尽量均匀和尽量减少对焊缝自由口的焊缝焊接变形要小。收缩的限制。通常采用的工艺措施有两种：一最后，应尽量减少不必要的焊缝。在焊是采用合理的装配与焊接顺序。主要是在装接结构设计中，常用筋板来提高钢结构的稳配和焊接的顺序安排上尽量使焊缝能自由的定性和刚度，但是筋板数量太多，焊缝过于收缩，可有效的控制焊接应力；二是采用焊密集，产生的热量大，焊接变形就越大因便前预热泵技术，焊工件各部位的温差越大，被此，应在保证构件强度的情况下，尽量减少焊缝的冷却速度越快则焊接接头的残余应力不必要的焊缝。２、选择合理的焊接方法和并规范操作越大。预热既能减小工件各部位的温差，能又减缓冷却速度，以是降低焊接残余应力的有所选择焊接方法和规范的原则是：在保力措施之一。预热可分为局部预热或整体预证焊接质量和力学性能的前提下，选用较低热。对刚性大、厚度大的工件，应整体预热，的线能量，能有效地防止焊接变形。例如：这样降低残余应力的效果更佳。埋弧自动焊与手工电弧焊相比，功率大，热除了上面两种控制应力的方法外，还有利用率高，焊接速度快，焊缝收缩小，焊接在焊接结构的设计上采取措施，例如：称布变形就小；气焊比电弧焊的焊后变形大，也对置焊缝、避免封闭焊缝等。以及对阻碍焊接是因为气焊时，焊件受热范围大，加上焊接接头自由收缩的部位加温，使之与焊缝同步伸速度慢，使金属受热体积增大，导致焊后变缩，种方法称为 “ 应法 ”。这减形大。用二氧化碳气体保护焊代替手工电弧２消除焊接应力的方法、焊，不仅生产效率可以提高，而且焊接变形消除焊接应力的方法主要有：处理法、热也小。３、采用反变形法进行焊接变形控制机械法、振动法。根据生产中已经发生的焊接变形的规焊后热处理是消除残余应力的有效方法，也是广泛采用的方法。它可分为整体热处理律，预先把焊件人为地制成一个变形，使这和局部热处理。一般是将被焊工件加热到Ａ个变形与焊接后发生的变形方向相反而且１线以下，保温均匀，再缓慢冷却，以达到残余应数值大小相等，以达到防止产生焊接残余变力消除。￣Ｑ３Ｂ１ＭＲ料焊后热处理的形。这种方法在实际生产中使用较广泛。例Ｈ２５、６ｎ材温度一般选为６５ ±２ ℃ 。２℃ ５如：采用外力或夹具将构件紧压在具有足够机械法，机械的方法施加外力使冷却刚度的平台上，使它产生一个反变形，然后用后的焊缝金属产生延展，达到消除应力的目以再进行焊接。４、矫正焊接变形的方法的，种方法叫机械法消除应力。如锤击焊这缝：卷板机上压辗焊缝：焊缝结构实行有在对当前矫正焊接变形的方法主要有两种：控制的过载等都是机械法消除应力的方法。是机械矫正法。即利用外力使被焊金属产振动法泵技术，水泵技术，泵阀技术，水泵生与焊接变形方向相反的塑性变形，使两者ＣＤ泵数值模拟，Ｆ，以低频率震动整个构件以达相互抵消。除压力外，还可用锤击法来延展到消除应力的目的。焊缝及其周围压缩塑性变形区域的金属，达三、焊接变形的控制措施与消除方法到消除焊接变形的目的：二是火焰加热矫正焊接变形决定于结构参数（包括焊件结法。即利用火焰局邵加热时产生的压缩塑性构的几何形状、板厚及焊缝类型等）材料参变形，使较长的金属冷却后收缩，来达到矫、数（括基体材料、焊接材料种类和状态）包和正变形的目的。矫正应遵循如下两个原则：制作因素（包括焊接工艺、焊接参数、组焊程 ①矫正位置要正确。须分析构件变形的原因序等）。因此控制焊接变形也得从这些方面入及构件的内在联系，搞清各部件相互间的制手。约关系。②矫正顺序要正确。先矫正主要变１、从焊缝着手控制焊接变形的措旌形，后矫正次要变形，多种矫正方法并用时首先，要选择合理的焊缝尺寸。焊缝尺要注意几种方法的先后顺序。寸的大小不仅关系到焊接工作量，而且对焊接变形也产生较大的影响。焊缝尺寸过大，参考文献：焊接量就大，焊接变形就越大；而过小的焊ｆ］洪哲田辉鹅《接应力和变形１张焊缝尺寸，由于冷却速度过快，容易产生一系的控制方法》［］企业科技与发展２０Ｊ９０列的焊接缺陷，影响焊接质量和降低焊缝的（）：２【】江《接变形的控制和预防》【】２朱焊Ｊ力学性能。因此，在保证结构承载力和焊缝０９（的焊接质量的前提下，应选取最小的焊缝尺电焊机２０８））；【】熊大胜《减少大型焊接结构件变３寸。其次，应安排合理的焊缝位置。对于焊形的措施》【］金属加工（Ｊ热加工）２１００缝位置的选取，应尽可能在对称于截面中性（２）。轴，或接近于中性轴的位置上安排焊缝。对于对称的焊接结构，焊缝布置应对称于中性

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。

控制变形及减小消除焊接应力的方法

控制变形及减小消除焊接应力的方法一、控制焊接变形的方法1、设计措施（1）选择合理的焊缝尺寸：焊缝尺寸增加，变形随之增大，但是过小的焊缝尺寸将降低结构的承载能力，并使焊接接头的冷却速度加快，热影响区硬度增高，容易产生裂纹等缺陷，因此应在满足结构承载能力和保证焊接质量的前提下，随着板的厚度来选取工艺上可能选用的最小的焊缝尺寸。

（2）尽量减少焊缝数量;适当选择板的厚度，减少肋板数量，从而可减少焊缝和焊接后变形的校正量，如薄板结构件，可用压型结构代替肋板结构，以减少焊缝数量，防止或减少焊后变形。

（3）合理安排焊缝位置：焊缝对称于焊件截面的中性轴或使焊缝接近中性轴均可减少弯曲变形。

（4）预留收缩余量：焊件焊后纵向横向收缩变形可通过对焊缝收缩量的估算，在设计时预先留出收缩余量进行控制。

（5）留出装焊卡具的位置：在结构上留有可装焊夹具的位置，以便在焊接过程中可利用夹具来控制技术变形。

2、反变形法（1）板厚8～12mm钢板单边V型坡口对接焊，装配时反变形1.5°焊接后几乎无角变形。

（2）工字梁焊后因横向收缩引起的角变形，若采用焊前预先把上、下盖板压成反变形（塑性变形），然后装配后进行焊接，即可消除上、下盖板的焊后角变形。

但是上下盖板反变形量的大小主要与该板的厚度和宽度有关，同时还与腹板厚度和热输入有关。

（3）锅炉、集装箱的管接头都集中在上部，焊后引起弯曲变形所以要借用强制反变形夹紧装置，并配以对称均匀加热的痕迹顺序，交替跳焊法这样采用了在外力作用下的弹性反变形再配合以合理的受热的施焊顺序，焊后基本上可消除弯曲变形。

（4）桥式起重机的两根主梁是由左、右腹板和上、下盖板组成的箱型结构的为提高该梁的刚性，梁内设计有大、小肋板，且这些肋板角焊缝大多集中在梁的上部，焊后会引起下桡弯曲变形。

但桥式起重机技术要求规定，主梁焊后应有一定的上拱度，为解决焊后变形与技术要求的矛盾，常采用预制腹板上拱度的方法，即在备料时，预先使两块腹板留出上拱度。

防止焊接变形的方法

焊接变形是焊接过程中常见的问题之一，可能会导致焊接件的尺寸偏差、形状变形等问题。

以下是一些防止焊接变形的方法：
1. 预热焊接件：在进行焊接前，可以先对焊接件进行预热，以减少焊接时的热应力和变形。

预热温度和时间应根据材料和焊接方式来确定。

2. 采用合适的焊接方法：不同的焊接方法会产生不同的热影响区域和热应力，因此需要选择适合的焊接方法。

例如，对于较薄的材料，可以采用冷焊接方法，而对于较厚的材料，则可以采用热输入较小的热熔焊等焊接方法。

3. 采用预热夹具：在进行焊接前，可以采用预热夹具对焊接件进行预热，以减少焊接时的热应力和变形。

4. 控制焊接速度和热输入：焊接速度和热输入对焊接变形也有较大的影响。

应根据材料和焊接方式来控制焊接速度和热输入，以减少焊接变形的发生。

5. 采用反变形措施：在焊接完成后，可以采用反变形措施，例如对焊接件进行退火或加热，以消除焊接变形。

同时，也可以采用一些特殊的工艺措施，例如使用支撑物或夹具等，来减少焊接件的变形。

防止焊接变形的方法

针对焊接变形的原因和种类从焊接工艺上进行改进，可以有效防止和减少焊接变形所带来的危害。

下面，我们主要介绍几种常见的防止焊接变形的方法。

1. 反变形法在焊前进行装配时，预置反方向的变形量为抵消（补偿）焊接变形，这种方法叫做反变形法。

图1所示为8—12mm厚的钢板V形坡口单面对接焊时，采用反变形法以后，基本消除了角变形。

2. 利用装配和焊接顺序来控制变形；采用合理的装配和焊接程序来减少变形，这在生产实践中是行之有效的好办法，如图2（a）所示为一箱形梁，由于焊缝不对称，焊后产生下挠弯曲变形。

由于这两条焊缝焊后增加了箱形梁的刚性。

当焊接另一侧的两条焊缝时，如先焊图2(d)中焊缝2和2，最后再焊图2(e)中焊缝3和3，就基本上防止了变形。

有许多结构截面形状对称，焊缝布置也对称，但焊后却发生弯曲或扭曲的变形，这主要是装配和焊接顺序不合理引起的，也就是各条焊缝引起的变形，未能相互抵消，于是发生变形。

焊接顺序是影响焊接结构变形的主要因素之一，安排焊接顺序时应注意下列原则：1）尽量采用对称焊接。

对于具有对称焊缝的工作，最好由成对的焊工对称进行焊接。

这样可以使由各焊缝所引起的变形相互抵消一部分。

2）对某些焊缝布置不对称的结构，应先焊焊缝少的一侧。

3）依据不同焊接顺序的特点，以焊接程序控制焊接变形量。

常见的焊接顺序有五种，即：a.分段退焊法这种方法适用于各种空间的位置的焊接，除立焊外，钢材较厚、焊缝较长时都可以设挡弧板，多人同时焊接。

其优点是可以减小热影响区，避免变形。

每段长应为0.5—1m。

见图2(f) b.分中分段退焊法这种方法适用于中板或较薄的钢板的焊接，它的优点是中间散热快，缩小焊缝两端的温度差。

焊缝热影响区的温度不至于急剧增高，减少或避免热膨胀变形。

这种方法特别适用于平焊和仰焊，横焊一般不采用，立焊根本不能用。

焊接应力与焊接变形产生的原因及控制措施

浅析焊接应力与焊接变形产生的原因及控制措施摘要：随着社会不断地进步，对于高新科技的精密性要求越来越严格，焊接也慢慢被逐步要求现代化、大型化等多种趋势发展，而传统意义的焊接中会产生多种很难规避的质量问题，如何发展采取措施减小金属在焊接过程中不产生焊接应力和焊接变形，在现实中具有非常重要的意义。

关键词：焊接应力；变形：原因；控制中图分类号：tg404 文献标识码：a1焊接应力与焊接变形产生的原因1.1焊接应力产生的原因焊接应力产生的主要原因是因为在焊接过程中局部会产生高温引起形状或尺寸的变化，焊缝的内应力和母材压应力数值平衡，焊接口也冷却到原始温度后，这时候应力状态就叫做焊接应力。

1.2焊接的不均匀受热焊接过程中是向母材焊口之间加热，目的是为了让焊材局部产生高温使得母材部分融化粘合在一起，从而完成焊接的过程。

所以让焊材局部产生高温，使得其不均匀受热是焊接的第一步。

对母材进行不均匀加热，在其持续加热的过程中，只要达到母材的熔点温度，就会构件就会产生可塑性变形，一般情况下，粘合冷却后就会产生一定的焊接残余应力。

而在其中个别过程中，由于不均匀受热，焊件的变形方向和焊后的变形方向是相反的，在其中焊件的应力一般分布是不均匀的，一旦完成整个焊接后，焊口附近的残余应力一般是属于拉应力。

1.3焊接变形产生的原因在焊接过程中是把母材的焊口局部加热到高温状态，导致焊材材质上温度不均匀，并且焊接热循环的过程中会使得组织内部发生转变，体积变化的过程中会受到体积并未发生变化时的阻碍，这样焊接口就会产生变形，这就是焊接变形产生的主要原因。

1.4金属组织的变化一般焊接过程中持续把母材局部温度加热，金属内部的体积组织状态也就会发生变化，金属为固体状态时成键作用是金属阳离子与其他自由电子之间会有相互作用，并无分子间的作用力，所以其物理属性和化学属性均取决于金属键，在焊接过程中局部持续加热，焊口部分金属熔化，金属键产生断裂。

当焊缝金属重新冷却后，由于它与母材金属之间是紧密联系的，而焊缝金属并不能自由重新收缩成熔化前的形状，由此也会产生焊接应力和变形。

分析控制焊接应力和变形

科技信息
。科教前沿０
ＳＩＮＥ＆ＴＣ－ＯＯＹＩＦＲＴＯＣＥＣＥＩＬＧＯＭＡＩＮＩＮＮ
２００８年第３Ｏ期
分析控制焊接应力和变形
洛超（新疆汇通水利电力工程建设有限公司新疆
【摘
乌鲁木齐Leabharlann ８００）３００
要】为有效控制钢结构因焊件的不均＞膨胀和收缩而造成的焊接变形，－ｊ－就焊接变形和焊接应力的各种影响因素进行分析，出了相提
接头塑性变形区增大。
ｉ．接方法的影响３焊还并多种焊接方法的热输入差别较大，建筑钢结构焊接常用的几种避免焊缝密集以外，应使焊缝位置尽可能靠近构件的中和轴，使在焊接方法中，电渣以外，弧焊热输入最大，其他条件如焊缝断面焊缝的布置与构件中和轴相对称。除埋在
能采用较小的坡口尺寸ｆ度和间隙）角。制。２对屈服强度３５Ａ以下，硬性不强的钢材采用较小的热输１４ＭＰ淬钢结构的焊接过程实际上是在焊件局部区域加热后又冷却凝固尽层优的热过程，由于不均匀温度场，但导致焊件不均匀的膨胀和收缩，而入，可能不预热或适当降低预热、间温度；先采用热输入较小的从
．ｍ０７ｍｍ。时收缩引起的塑性变形量越大，缝面积对纵向、向及角变形的影每米长可预留０５ｍ～．焊横１）于长构件的扭曲，要靠提高板材平整度和构件组装精度，Ｏ对主响趋势是一致的，且是起主要的影响，此，板厚相同时，口尺而因在坡使坡口角度和间隙准确，弧的指向或对中准确，使焊缝角度变形电以寸越大，缩变形越大。收和翼板及腹板纵向变形值与构件长度方向一致。１．接热输入的影响２焊

焊接变形的控制与矫正

焊接变形的控制与矫正1、改进焊接设计（1）尽量减少焊缝数量在设计焊缝结构时应当避免不要的焊缝，尽量选用型钢、冲压件代替焊接件、以减少肋板数量来减少焊接和矫正变形的工作量。

（2）合理选择焊缝形状及尺寸对于板厚较大份额对接接头应选X型坡口代替V型坡口。

减少熔敷金属总量以减少焊接变形。

在保证有足够能力的条件下，应尽量选用较小的焊缝尺寸。

对于不需要进行强度计算的T形接头，应选用工艺上合理的最小焊脚尺寸。

并且采用断续焊缝比连续焊缝更能减少变形。

当按设计计算确定T形接头角焊缝时，应采用连续焊缝，不应采用与之等强的断续焊缝，并应采用双面连续焊缝代替等强度的单面连续焊缝，以减小焊角尺寸。

对于受力较大的T形或十字接头，在保证相同强度的条件下，应采用开破口的角焊缝，这样比一般角焊缝可大大减少焊缝金属、减少焊缝变形量。

（3）合理设计结构形式及焊缝位置设计结构时应考虑焊接工作量最小以及部件总装时的焊接变形量最小。

对于薄板结构，应选合适的板厚、减少骨架间距及焊角尺寸，以提高结构的稳定性、减少波浪变形。

此外，还应尽量避免设计曲线形结构。

因为采用平面可使固定状态下的焊接装备比较简单，易于控制焊接变形。

由于焊缝的横向收缩通常比纵向收缩显著，因此应尽量将焊缝布置在平行于要求焊接变形量最小的方向。

焊缝的位置应尽量靠近截面中心轴，并且尽量对称于该中心轴，以减少结构的弯曲变形。

2、采取工艺措施（1）反变形焊前将构件装配成具有与焊接变形相反方向的预先反变形。

反变形的大小应以能抵消焊后形成的变形为准。

这种预制的反变形可以是弹性的、塑性的或弹塑性的。

（2）刚性固定将构件加以固定来限制焊接变形，对于刚度小的结构，可以采用胎卡具或临时支承等措施，增加该结构在焊接时的刚度，以减少焊接变形量。

结构的刚度越大，利用刚性固定法控制弯曲变形的效果较差，而对角变形及波浪形较为有效。

这种方法虽然可以减少焊接变形，但同时却又增加了焊接应力。

（3）选用合理的焊接方法及焊接参数选用能量密度较高的焊接方法，可以减少焊接变形。

焊接应力与变形产生的原因及对策

焊接应力与变形产生的原因及对策
焊接应力和变形是由于热量的集中和冷却不均匀引起的。

在焊接过程中，焊接接头受到高温和冷却的影响，导致局部变形和残余应力。

焊接应力和变形会影响焊接接头的力学性能和外观质量，因此需要采取一些对策来减轻其影响。

以下是几种常见的对策：
1. 控制焊接温度和速度，避免过度热处理和冷却不均匀。

2. 采用预热和后热处理，使接头获得更均匀的温度分布，减少变形和应力。

3. 采用合适的焊接方法和接头的设计，减少应力集中和变形的影响。

4. 使用专业的焊接设备和工艺，控制焊接参数和质量，减少焊接缺陷和应力集中。

5. 通过热处理和机械加工等方法，消除或减少焊接残余应力和变形。

总之，减轻焊接应力和变形的影响需要综合考虑焊接过程中的各种因素，并采取合适的措施来解决问题。

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减少焊接应力和焊接变形的方法

减少焊接应力和焊接变形的方法（1）采用适当的焊接程序，如分段焊、分层焊；（2）尽可能采用对称焊缝，使其变形相反而抵消；（3）施焊前使结构有一个和焊接变形相反的预变形；（4）对于小构件焊前预热、焊后回火，然后慢慢冷却，以消除焊接应力。

合理的焊缝设计（1）避免焊缝集中、三向交叉焊缝；（2）焊缝尺寸不宜太大；（3）焊缝尽可能对称布置，连接过渡平滑，避免应力集中现象；（4）避免仰焊。

空冷氩弧焊枪的设计与制造通过对目前普遍使用的水冷氩弧焊枪结构的分析研究，在此基础上加以改进，自行设计、制造出了一种简单、方便、可用于无水冷场合作业的空冷氩弧焊枪。

工艺试验表明，该焊枪性能稳定，用此焊枪焊出的焊缝成形良好，符合预期的设想。

关键词空冷氩弧焊枪设计1.前言氩弧焊是利用氩气作保护气体的气体保护电弧焊。

焊接时电弧在电极与焊件之间燃烧，氩气使金属熔池、熔滴及钨极端头与空气隔绝。

它是利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材及填充金属的一种焊接方法。

焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体层(层流状态)隔绝气体起到保护作用，从而获得优质的焊缝。

作为氩弧焊机重要组成部分之一的氩弧焊枪，其作用是夹持钨极、传异焊接电流和输送保护气。

焊枪按冷却方式的不同，可分为水冷式和气冷式两种。

目前在教学、科研和实际生产中使用较多的是水冷式焊枪。

此类焊枪带有一个进水管和一个出水管，焊接时通水，通过水的循环将热量带走，从而使焊枪的温度降低而起到冷却作用。

水冷式焊枪通常要将焊接电缆装入通水管中作成水冷电缆，只有这样，才有可能提高施焊时的电流密度，减轻电缆重量，但却因此增加了制造上的困难，成本因此大大提高。

更有甚者，有些场合无冷却水，这就给焊接施工人员提出了难题。

为了弥补现有水冷焊枪上述这些方面的不足，我们自行设计并制造出了一种空冷氩弧焊枪，这种焊枪的主要特点是无需冷却水，结构简单，能很方便地应用于现场安装，以及无氩弧焊机的情况下使用。

因为，采用我们设计制造的焊枪只须一台常规直流弧焊机，再配以供气系统，即可进行焊接操作，大大降低了对设备的要求，由此降低了成本。