浅谈焊接过程中的变形成因及对策与措施

合集下载

焊接变形的影响因素及预防措施

焊接变形的影响因素及预防措施焊接变形的影响因素及预防措施2012-02-21 22:06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性能、设计结构和焊接工艺三个方面。

一、材料因素的影响金属的焊接是金属的一种加工性能，接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系,它决定于金属材料的本身性质和加工条件。

金属的化学成分不同，其焊接性也不同。

碳的影响最大，其它合金元素可以换算成碳的相当含量来估算它们对焊接性的影响。

碳当量CE=C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Gr+Mo+V)/5(%)，式中各化学元素含量取其成分的上限。

碳当量越大，焊接性能越差。

当CE＜0.4%时，钢材焊接性良好，冷裂纹倾向小，焊接时一般不需加热；当CE=0.4～0.6时，焊接性较差，冷冽倾向明显，焊接时需预热并采取其它工艺措施；CE＞0.6时，焊接性差，冷冽倾向严重，焊接时需要较高预热温度和严格的工艺措施。

二、结构设计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。

虽然焊接工件随拘束度的增加,焊接残余应力增加,焊接变形相应减少，但在焊接变形过程中,工件本身的拘束度是不断变化着的，复杂结构自身的拘束作用在焊接过程中占据主导地位,而结构本身在焊接过程中的拘束度变化情况随结构复杂程度的增加而增加。

在设计焊接结构时,常需要采用筋板或加强板来提高结构的稳定性和刚性,这样做不但增加了装配和焊接工作量,而且给焊接变形分析与控制带来了一定的难度。

因此,在结构设计时针对结构板的厚度及筋板或加强筋的位置数量等进行优化,对减小焊接变形有着十分重要的作用。

三、焊接工艺的影响1、焊接方法的影响：熔焊使焊缝及其附近的母材经历了一个加热和冷却的热过程，由于温度分度不均匀，焊缝受到一次复杂的冶金过程，焊缝周围受到一次不同规范的热处理，引起相应的组织和性能的变化，直接影响焊缝质量。

焊接变形产生原因及防止措施

24 山东鲍德金属复合板有限公司
六、矫正焊接残余变形的方法
❖ 在焊接结构生产中，首先应采取各种措施来防止和控制焊接变形。但是焊接变形是难以避免的，因为影响残余变形的因素太多，生产中无法面面俱到。当焊接结构中的残余变形超出技术要求的变形范围时，就必须对焊件的变形进行矫正。
25
1、手工锤击矫正薄板波浪变形的方法
19
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)
20
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。
3
复合板修补时主要是收缩变形、弯曲变形和波浪变形
4
二、焊接变形的原因
❖ 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。（内变形）
❖ 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。 (缩边)
❖ 为了追求焊接速度，用大规格焊条、大电流进行快速施焊(立条焊接也存在这问题)。
❖ 焊接速度太快，层间温度过高，使的焊件局部温度过高。
❖ 焊工为了赶交货期，没有按照操作规程，间断、分段、控制层间温度进行焊接。
21
2、对不于同用直电焊径条焊的手条工电焊接流来的说选可参择照以下公
式:I=D*D*12±15 I表示焊接电流,D表示焊条直径如：φ3.2焊条用130A左右
3.6、利用刚性固定法来控制焊接变形

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[摘要]随着社会的发展，工农等各行各业对焊接技术的要求越来越多、越来越严格，在焊接工作的实际操作过程中，由于焊接本身所具有的的特性很易造成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。

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；控制措施一、焊接变形的主要形式还接变形的形式很多，主要集中在收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形和错边变形等。

二、影响变形的因素和危害性1.焊接材料因素焊接材料和母材料的材质对焊接变形都会产生影响，通常来说，焊接材料和母材料均为金属制品，金属特有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。

材料的热传导系数将直接决定焊接变形，一般热传导系数越大，温度梯度越小，对焊接变形的影响越小。

材料的力学性能中热膨胀影响最为显著，另外材料在高温区的屈服极限和弹性模量也会影响焊接的质量。

2.焊接结构因素焊接变形的影响因素中影响最大的是焊接结构的设计，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。

焊接时，结构工件本身的拘束度是随着焊接的进行而不断变化的，一般来说，结构非常复杂时，其自身的拘束度作用在焊接过程中的主导作用将非常显著，结构本身在焊接过程中，其拘束度随复杂程度增加。

通常在设计焊接结构时，需要采用筋板或加强板来提高结构的稳定性和刚性，这会造成工作了的加大和焊接变形分析的难度。

3.焊接工艺因素相对于焊接材料和焊接结构等因素来说，焊接工艺对焊接变形的影响要复杂多样些，其影响方面也更多样化。

焊接工艺对焊接变形的影响方面包括焊接方法、焊接输入电流电压量、构件的定位、固定方法、焊接顺序、焊接胎架、夹具的应用等。

其中焊接顺序对焊接变形影响最为显著，一般情况下，改变焊接顺序可以改变残余应力的分布及应力状态，减少焊接变形。

焊接变形改善措施方案

焊接变形改善措施方案
焊接变形是在焊接过程中由于热量的影响而引起的金属结构形状发生偏离的现象。

焊接变形不仅会降低焊接件的精度和质量，还可能对焊接结构的强度和稳定性产生不利影响。

为了改善焊接变形，以下是一些常用的措施方案：
1. 选用合适的焊接参数：在进行焊接前，应根据焊接材料的性质和焊接结构的要求，合理选择焊接电流、电压、焊接速度等焊接参数。

通过调整焊接参数，可以控制焊接过程中的热输入，从而减小变形的发生。

2. 使用预留间隙：在焊接结构设计过程中，可以合理设计预留间隙。

预留间隙可以提供材料热膨胀的余地，从而降低焊接过程中的应力集中，减小变形的程度。

3. 采用预热和后热处理：通过对焊接件进行预热，可以使焊接材料的内部应力得到释放，从而减小变形的发生。

在焊接完成后，进行适当的后热处理，可以进一步改善焊接结构的性能和形状稳定性。

4. 使用临时支撑和夹具：在焊接过程中，可以利用临时支撑和夹具来固定和支撑焊接件，从而减小焊接过程中的变形。

5. 采用分段焊接：在焊接大型结构时，可以采用分段焊接的方式。

分段焊接可以减小焊接过程中的热输入和热冲击，从而降低变形的程度。

6. 优化焊接顺序：根据焊接结构的特点和要求，优化焊接顺序可以有效减小焊接变形。

在焊接过程中，应先焊接承载结构的重要部位，然后再进行其他部分的焊接。

综上所述，通过合适的焊接参数选择、预留间隙设计、预热和后热处理、临时支撑和夹具、分段焊接以及优化焊接顺序等措施方案，可以有效改善焊接变形问题，提高焊接质量和结构的稳定性。

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。

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)
20
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。
30
焊接变形产生原因及防止措施
结束
31
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
14
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。

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

焊接变形的原因及控制方法

焊接变形的原因及控制方法焊接变形是指焊接过程中产生的结构形状、尺寸和应力的改变。

变形对于焊接结构的质量和使用寿命都具有重要影响，因此需要采取控制措施来减少焊接变形。

1.熔融区的体积收缩：在焊接中，熔融区的温度升高，熔化的金属液体会发生体积收缩。

当焊接过程中发生多次的局部加热和熔化，熔融区收缩现象将会导致焊接件变形。

2.焊接应力：焊接过程中形成的焊接应力是导致焊缝及周边材料变形的重要原因。

焊接引起的应力主要有热应力和残余应力两种。

3.材料的热物理性质差异：焊接过程中，不同材料的热膨胀系数和热传导系数的差异也会导致焊件变形。

为了控制焊接变形，可以采取以下方法：1.合理设计焊接结构：通过合理设计焊接结构，可以减轻焊接变形产生的程度。

例如，在设计焊接结构时可以采用对称组织，增加长交叉焊缝间的连接来减轻焊接变形。

2.使用焊接工艺参数：调整焊接工艺参数，如焊接速度、焊接电流和电压等，可以减少焊接变形。

例如，在焊接速度控制方面，可以采用逆向焊接、速度波动焊接和脉冲焊接等方法来减少焊接变形。

3.采用预应力：对焊接材料进行预应力处理可以减少焊接变形的产生，常见的方法有热拉伸和压力留置法。

4.使用夹具和支撑物：采用夹具和支撑物对焊接结构进行支撑和固定，可以减少焊接变形的产生。

夹具可以限制材料的收缩和变形，支撑物能够提供必要的支撑力和刚度。

5.控制焊接热输入：通过控制焊接热输入来减少焊接变形。

可以采用分段焊接、小电流多道焊、局部加热等方法来降低焊接区域的温度梯度。

总之，焊接变形是焊接过程中难以避免的问题，但通过合理的设计和控制参数的调整，可以有效减少焊接变形的产生，提高焊接结构的质量和可靠性。

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。

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
焊接过程中，由于焊接热量的作用，会引起材料的膨胀和收缩，从而产生应力和变形。

这些应力和变形会影响焊接件的尺寸精度、强度和耐久性，甚至导致焊接件出现裂纹和变形失效。

造成焊接应力和变形的原因主要有以下几个方面：
1. 热应力：焊接过程中，由于焊接热量的作用，使得焊接区域的温度急剧升高，从而引起材料的扩张和收缩。

这种温度差异会产生热应力，导致焊接件发生变形和应力。

2. 冷却应力：焊接完成后，焊接件会迅速冷却，冷却速度过快会导致焊接件表面和内部温度梯度过大，产生冷却应力，进而引起应力和变形。

3. 材料不匹配：焊接材料的热膨胀系数、熔点、硬度等物理性质不同，容易导致焊接区域产生应力和变形。

4. 焊接结构设计不合理：焊接结构设计不合理，如焊接位置不当、焊接接头不够强壮等，容易导致应力集中和变形。

针对焊接应力和变形的问题，可以采取以下对策：
1. 控制焊接热量：采用合适的焊接参数，控制焊接热源的大小和位置，以减少焊接区域的温度梯度，从而降低应力和变形。

2. 加强冷却措施：在焊接完成后，采取适当的冷却措施，如缓慢冷却、局部加热等，以减少焊接件的冷却速度，从而降低冷却应力。

3. 选择合适的焊接材料：选择合适的焊接材料，如选择热膨胀
系数和熔点相似的材料，可以减少焊接区域的应力和变形。

4. 优化焊接结构设计：优化焊接结构设计，加强焊接部位的加强设计，采用适当的焊接方式和焊接技术，可以减少应力集中和变形。

总之，采取合适的对策，可以有效地控制焊接应力和变形，提高焊接件的质量和性能。

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。

浅谈焊接变形的控制措施及矫正方法

浅谈焊接变形的控制措施及矫正方法摘要：结构件在焊接过程中由于局部加热而造成温度分布的不均匀,结构将不可避免地产生焊接残余变形。

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。

针对焊接技术的难点,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会采用金属的熔化焊方法。

金属的熔化焊方法是在接头局部加热,使被焊接金属（也称母材）和填充金属加热熔化成为液体金属,形成熔池,随后冷却凝固成固态金属,使原来分开的两块钢材连接成整体。

由于焊接加热,使母材产生膨胀、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。

焊接完成并冷却至常温后塑性变形残留下来。

1、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。

焊接变形包括收缩变形、弯曲变形、角变形、波浪变形、错边变形、扭曲变形等基本变形形式。

影响焊接变形的因素很多,主要有材料、结构和工艺3个方面。

1.1 焊缝在结构中的位置焊缝在焊接结构中的位置不对称,往往是造成结构整体弯曲变形的主要因素。

当焊缝处在焊件中性轴的一侧时,焊件在焊后将向焊缝一侧弯曲,且焊缝距离中性轴越远,焊件就越易产生弯曲变形。

在整个焊接结构中,如中性轴两侧焊缝的数目各不同,且焊缝距中性轴的距离也各不相同,也易引起结构的弯曲变形。

1.2 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。

焊接工艺中的焊接变形与控制方法

焊接工艺中的焊接变形与控制方法焊接是现代制造业中常用的连接工艺，但焊接过程中常常会产生焊接变形，给焊接工件的质量和几何形状带来不利影响。

因此，控制焊接变形成为焊接工艺中的重要问题。

本文将介绍焊接工艺中的焊接变形产生原因以及常见的焊接变形控制方法，旨在探讨如何有效应对焊接变形，提高焊接质量。

一、焊接变形的原因焊接变形是由于焊接时产生的热应力引起的。

焊接时，焊件局部受到高温热源的加热，由于热膨胀系数的不同，局部产生热应力。

热应力是焊接变形的主要原因，常常导致焊接件发生扭曲、翘曲等变形。

二、焊接变形的分类焊接变形可分为弯曲变形、扭曲变形和翘曲变形三类。

1. 弯曲变形焊接过程中，焊缝加热导致焊缝附近的材料发生热膨胀，由于热膨胀系数与相对应的焊缝位置不同，产生了热应力。

当热应力大于材料的弹性极限时，焊缝附近的材料开始发生塑性变形，从而引起焊件的弯曲。

2. 扭曲变形焊缝加热导致局部材料的膨胀，当热膨胀系数不同时，局部材料发生不均匀膨胀。

由于热膨胀的差异，焊接件发生转动，产生扭矩，从而导致扭曲变形。

3. 翘曲变形焊接过程中，焊缝热收缩引起焊件的局部收缩。

当焊缝受到限制无法自由收缩时，焊缝周围发生应力集中，从而引起焊件发生翘曲变形。

三、焊接变形的控制方法针对焊接变形问题，有以下几种常见的控制方法。

1. 合理焊接顺序合理的焊接顺序能够减小焊接变形。

焊接顺序应从对称、均匀的位置开始，先焊接外围，逐渐向中间推进，避免焊接过程中的热应力集中。

此外，对于大尺寸工件，可以采用段间隔焊接的方法，使工件在不同段之间进行放置，减小工件的热影响区域。

2. 适当预热和后热处理通过适当的预热和后热处理，可以改善焊接变形。

预热能够均匀分布焊接过程中的热应力，减小变形的程度。

后热处理能够通过加热或冷却来减小残余应力，提高焊接件的机械性能。

3. 使用焊接变形补偿装置焊接变形补偿装置能够通过对焊接件施加反向力矩来抵消焊接过程中产生的力矩，从而减小焊接变形。

浅析焊接应力及变形的措施与方法

浅析焊接应力及变形的措施与方法摘要：在焊接过程中，由于受到多种因素的影响，使得焊接的结构发生了变化。

笔者就焊接过程中应力和变形产生的原因，以及控制与消除这种焊接应力和变形的措施简单阐述如下。

关键词：焊接应力焊接变形改善提高控制意识技术能力减弱随着经济的发展，国内外的工程结构焊接质量，直接与焊接技术有关，焊接应力是焊接纹裂及变形产生的原因，如何才能最大的避免焊接结构的破坏，这就需要我们应该尽量减少和消除焊接应力。

一、焊接应力与变形概念焊接应力，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焊件的形状和尺寸变化。

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。

当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时，焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形;焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。

在没有外力作用的条件下，焊接应力在焊件内部是平衡的。

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。

焊接变形是指钢构件在未受荷载前，由于施焊电弧高温引起的变形为焊接变形。

包括缩短、角度改变、弯曲变形等。

二、焊接应力的产生以及危害在焊接过程中由于焊件热传递的不平衡产生不均匀的温度场，使得材料产生不均匀的膨胀与收缩，从而形成内应力场。

另外，焊件在热力循环作用下，焊缝内部的金属发生变化，产生了对应的应力变化，在温室下，在焊接过程中由于内应力的影响，再加上焊接力学性、受压稳定性、尺寸稳定性和加工精度等影响，产生了焊接形状变化。

1.按产生应力的原因第一种原因是热应力它是在焊接过程中，焊件内部温差所引起的应力，随着温度的消失而消失，并且是引起人裂纹的力学原因。

第二种是相变应力焊接过程中，局部内部温差所引起的应力，随着温度的消失而消失，并且是引起热裂的力学原因。

第三种是塑变应力在焊接过程中产生的，由于在温度的变化产生的塑性变化。

焊接变形原因及预防措施

圆筒体对接焊缝焊接顺序
5）长焊缝（1m以上）焊接时，可采用下图所示的方向和顺序进行焊接，以减小其焊后的收缩变形。
（5）合理地选择焊接方法和焊接工艺参数
非对称截面结构的焊接
（6）热平衡法
（7）散热法
采用热平衡法防止焊接变形
散热法示意图
三、矫正焊接变形的方法
1. 手工矫正法 2. 机械矫正法
机械矫正法矫正梁的弯曲变形
第三节焊接残余应力
返回主目录
一、焊接应力与变形的基本知识
1. 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 2. 应力
存在于物体内部的、受外力作用或其他因素引起物体内部之间相互作用力，叫做内力。物体单位截面积上的内力叫做应力。
返回本章首页
3.焊接应力与焊接变形
焊接应力是焊接过程中及焊接过程结束后，存在于焊件中的内应力。由焊接而引起的焊件尺寸的改变称为焊接变形。
T形接头的角变形
3. 弯曲变形
弯曲变形是由于焊缝的中心线与结构截面的中性轴不重合或不对称、焊缝的收缩沿焊件宽度方向分布不均匀而引起的。
（1）纵向收缩引起的弯曲变形
焊缝的纵向收缩引起的弯曲变形
（2）横向收缩引起的弯曲变形
焊缝的横向收缩引起的弯曲变形 4. 波浪变形
波浪变形常发生于板厚小于6mm的薄板焊接
（1）整体热处理
（2）局部热处理 2. 机械拉伸法
3. 温差拉伸法
“温差拉伸法”消除残余应力示意图
4. 锤击焊缝
5. 振动法
六、焊接残余应力的测定
1. 机械方法
（1）切条法
（2）钻孔法
2. 物理方法
（1）磁性法
（2）X射线衍射法

焊接变形的新控制与矫正方法

焊接变形的新控制与矫正方法焊接是一种常见的金属连接方法，但在实际应用中，焊接过程中产生的变形常常会导致工件的尺寸和形状发生改变，从而影响到其功能和使用效果。

为了解决这一问题，研究人员和工程师们一直致力于开发新的焊接变形控制与矫正方法。

本文将深入探讨焊接变形的问题，并介绍一些新的控制与矫正方法，以帮助读者更好地理解这一主题。

一、焊接变形的原因和影响在进行焊接过程中，金属材料受热后会发生热膨胀，从而引发变形。

另外，焊接过程中的应力、残余应力和相变引起的体积变化也会导致工件产生变形。

这些变形问题严重影响了焊接结构的精度、密封性和可靠性，因此需要寻找合适的方法来控制和矫正焊接变形。

二、传统的焊接变形控制方法传统的焊接变形控制方法主要包括预压工艺、焊接序列优化、热补偿和用于固定和约束的夹具设计等。

这些方法能够在一定程度上减轻焊接变形的问题，但仍然存在一些局限性。

预压工艺需要额外的设备和工艺步骤，增加了成本和复杂性；焊接序列优化需要大量的试验和经验积累；夹具设计需要根据具体情况进行调整和优化。

这些传统方法在某些情况下可能无法满足要求，因此需要开发新的控制与矫正方法。

三、新的焊接变形控制与矫正方法随着科技的不断进步，研究人员们提出了一些新的焊接变形控制与矫正方法，以应对传统方法存在的局限性。

1. 应用数值仿真模拟数值仿真模拟可以帮助理解焊接过程中的变形机制和规律，并预测变形情况。

通过在仿真软件中建立合适的模型和设定参数，可以有效地预测焊接变形，并进行优化设计。

数值仿真模拟方法不仅可以减少实验成本和时间，还能够提供详细的变形信息，为焊接变形控制提供科学依据。

2. 智能控制系统智能控制系统是一种集成了传感器、控制器和执行器的系统，通过实时监测和反馈，能够对焊接过程进行精确控制。

借助先进的传感技术，智能控制系统可以感知和调整焊接过程中的温度和应力分布，从而实现精准控制和矫正。

智能控制系统提供了一种精确、自动化和可持续的焊接变形控制方法。

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。

浅谈焊接过程中的变形成因及对策

浅谈焊接过程中的变形成因及对策发表时间：2009-09-19T15:40:12.340Z 来源：《魅力中国》2009年第10期作者：黄继祥[导读] 同时，由于手工电弧焊自身的焊接特点必然引起其焊接变形较大，如不对其变形的原因进行分析并针对其成因提出有效对策，必将给生产带来极大的危害。

（贵州红枫冶金技术有限公司，贵州省贵阳 550000）中图分类号：TG441.4 文献标识码：A 文章编号：1673-0992（2009）10-081-01在工业生产中，焊接作业特别是手工业电弧作业作为制造、修理的一种重要的工艺方法得到越来越广泛的运用。

同时，由于手工电弧焊自身的焊接特点必然引起其焊接变形较大，如不对其变形的原因进行分析并针对其成因提出有效对策，必将给生产带来极大的危害。

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℃-1500℃之间。

金属结构内部由于焊接时不均匀的加热和冷却产生的内应力叫焊接应力。

由于焊接应力造成的变形叫焊接变形。

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，而远处打部分金属不受热，其温度还是室内温度。

在这样，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，就造成了焊接结构的各种变形。

金属内部焊接应力与变相的根本原因。

在焊接过程中焊件将发生变形，随着变形的产生，焊件内的应力状态也发生了变化，而焊完并冷却后所留下的变形和应力不是暂时的而是残余的，通常焊件的残余变形和应力是同时存在的，但在一般焊接结构中残余变形的危害性比残余应力大得多，它使焊件或部件的尺寸改变而无法组装，使整个构建丧失稳定而不能承受载荷，使产品质量大大下降，而校正却要消耗大量的经历和物力，有时导致产品报废。

同时焊接裂缝的产生往往也和焊接残余变形和应力有着密切的关系，有的金属由于焊后产生了残余应力而使得使用性能大大下降，从而对这类金属的焊接件产生造成工艺上的大量困难，因此，在制造焊接结构时，必须充分了解焊接时应力发生的机理和焊后决定工件变形的基本规律，以控制和减少它的危害性。