浅谈焊接过程中的变形成因及对策与措施

浅谈焊接过程中的变形成因及对策与措施

随着我国焊接工艺的快速发展，其应用范围越来越广泛，比如既可以应用于金属材料的焊接，又可以用于非金属材料的焊接，从而有效推动了我国工业发展的步伐。但是，在焊接的过程中，常常会出现变形问题，从而严重影响了加工件的质量，不利于后期的工业生产活动，而且还造成了一定的损失。因此，我們必须要研究加工件焊接过程中导致变形的原因，然后采取有力的措施加以解决。

标签：焊接；变形；成因

一、焊接过程中产生变形的原因

在焊接的过程中，导致变形现象发生的原因有很多，我们必须要分析各种原因，了解清楚产生变形的影响因素，然后才能对症下药，采取有力的措施加以防范。具体来讲，加工件在焊接过程中出现变形的原因有以下几种。

1.加工件本身的问题

加工件在焊接的过程中出现变形问题，一部分原因是加工件自身存在的问题。

2.界面和尺寸问题

从加工件的刚度表现来看，比如钢结构，其刚度一般都是体现在抗伸、抗拉、弯曲等几个方面的能力，而这几个方面的能力均受到截面和尺寸大小的影响。比如在焊接的过程中，如果桁架的横截面没有达到相应的规范，那么就会产生纵向变形的情况；再比如在焊接的过程中，如果遇到丁字形等形状的截面，钢结构也会因为其抗弯刚度不符合要求，最终出现弯曲变形的情况。

3.加工件的刚度问题

在某些加工件的焊接过程中，由于加工件的刚度不符合要求，经过相关的焊接处理后，在加工件的焊缝布置上出现了严重不均匀的情况，从而就导致出现比较严重的收缩情况，特别是在那些焊缝比较多的地方，其出现的变形程度就会随之增多。

4.焊接工艺问题

加工件的焊接过程出现变形，除了其自身的原因之外，具体的焊接工艺也是原因之一。比如在焊接的过程中，由于人们没有将电流控制到位，直接导致加工件受热不均匀，最终就出现了焊接变形的情况；再比如在处理多层的钢板焊接时，一般情况下，对于每一层的焊接缝来讲，其所需要的收缩量都是不一样的，如果层数太多的话，最终发生变形的几率也就更大。

二、应对焊接过程中变形的具体措施

针对焊接过程中出现的问题，我们可以采取以下几种方法加以应对，从而保障钢结构的质量问题。

1.反变形法

这种方法指的是在钢结构的焊接前进行装配时，为了有效避免在焊接过程中出现变形，可以预置反方向的变形量，这样就可以有效抵消掉在焊接过程中出现的变形问题，这种方法在防止变形方面具有很好的效果。在采用反变形法时，需要格外注意处理好焊接顺序，具体来讲，需要遵循以下两种原则。第一，采用对称焊接的方法。在对钢结构采取焊接处理时，为了有效防止变形，尽量多采用对称焊接的方式。这就要求在焊接过程中，由成对的焊工对称进行焊接，这样的焊接方式能够有效抵消一部分由于焊缝所引起的变形问题。第二，先少后多原则。

在焊接的过程中，常见的焊接顺序有以下五种。

（1）分段焊接法

一般来讲，这种方法尤其适用于不同空间位置的焊接。比如对于那些焊缝比较长、钢材又比较厚的情况，人们可以通过设置挡弧板，然后采取多人同时焊接的方法，这样就可以将热影响区大幅度减小，从而达到防止变形的目的。但是，这种方法不适用于立焊。

（2）分中分段退焊法

这种方法的优点是中间的散热较之周围比较快，对于存在焊缝两端的温度差方面，具有良好的缩短效果，这样一来，焊缝热影响区的温度不会出现急剧增高的情况，从而有效避免因为热膨胀导致的焊接变形。这种方法大多适用于焊接那些中板或者是比较薄的钢板，常见于平焊和仰焊中，基本不用于立焊。

（3）跳焊法

这种方法多用于处理六至十二毫米厚的钢板中，它可以有效分散焊缝热量，从而达到较小或者避免变形现象的发生。这种方法除了立焊之外，都可以在平焊、仰焊、衡焊中。

（4）交替焊法

除了每段焊接的距离拉长了之外，这种方法与跳焊法大致相同，大多适用于长焊缝和薄板的处理中。

2.刚性固定法

与反变形法相比，运用这种方法来防止焊接过程的变形，效果同样比较显著，而且还无需太多考虑焊接顺序问题。但是刚性固定法也有其自身的缺陷，比如对于一些比较大的工件来讲，固定处理不方便，而且当完成焊接处理撤掉相应的固定设施后，焊件还会出现少许的变形情况，而且还会存留比较大的应力。

在使用刚性固定法时，还可以配合反变形法一起使用，用来处理焊接过程中的变形，效果非常好。如果是用来处理那些形状复杂、成批生产、尺寸较小的焊件，人们在焊接的过程中，可以设计成一个可以转动的专用焊接胎具，这样一来，既可以有效避免变形现象的发生，同时又可以有效提高生产率。如果是用来处理那些数量不多、工作较大的焊件时，则可以根据平时的焊接经驗，在那些比较容易出现变形的部分，做一些特别处理，比如临时焊上一些拉杆或是支撑，从而有效增强焊件的刚性，这样就有效减少变形现象的发生。

3.散热法

这种方法又可以称为强迫冷却法，主要的操作方法就是对焊接处的热量进行冷却处理，从而将其热量迅速散走，促使焊缝附近的受热面积大大减少，最终实现减小焊接变形的目的。

4.锤击焊缝法

这种方法的主要操作方法是充分利用圆头小锤的作用，将其对准焊缝，采取敲击的方式，从而有效减少焊接的应力和变形。因此，人们在焊接的过程中，可以对焊缝适当锻延，促使其逐渐伸长，从而有效弥补这个缩短，最终达到减小应力和变形的目的。

三、结束语

综上所述，焊接是目前一项非常重要的工艺方法，在我国工业生产中发挥着重要的作用。因此，针对焊接过程中出现的变形问题，我们必须要认真分析其原因，然后再采取有力的措施加以应对，最大程度上减少变形，甚至避免出现变形，从而推动焊接工艺的长远发展，为我国工业生产提供重要的保障。

参考文献：

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[2]靳松梅.探究钢结构焊接变形的成因与控制措施[J].科技创新导报，2012.

[3]金立伟.钢结构焊接变形的成因与控制措施[J].建筑，2012.

[4]高传孝，李灵芝.浅析钢结构焊接变形的成因与控制策略[J].中国建筑金属结构，2013.