焊接变形工艺校正方法的研究

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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。

消除焊接变形的方法

焊接变形是焊接过程中常见的问题，它可能对焊接结构的形状、尺寸、精度和稳定性产生不利影响。

为了消除焊接变形，可以采取以下几种方法：
反变形法：在焊接前或焊接过程中，人为地使焊件产生与焊接变形相反的变形，以抵消焊接变形。

这种方法需要在焊接前或焊接过程中精确计算和控制反变形量，才能达到预期的效果。

刚性固定法：将焊件固定在具有足够刚性的夹具或支撑物上，以防止焊接变形。

这种方法适用于小型、简单的焊件，但对于大型、复杂的焊件，由于刚性固定可能会产生较大的应力，因此需要采取其他措施来消除应力。

锤击法：在焊接过程中，使用锤击或振动焊件的方法来消除焊接变形。

这种方法需要在焊接过程中精确控制锤击或振动的力度和频率，以避免对焊件造成过大的损伤。

加热法：在焊接前或焊接过程中，对焊件进行局部或整体加热，以消除焊接变形。

这种方法需要在加热过程中精确控制加热的温度和范围，以避免对焊件造成过大的损伤。

机械校正法：在焊接后，使用机械工具对焊件进行校正，以消除焊接变形。

这种方法需要在机械校正过程中精确控制校正的力度和方向，以避免对焊件造成过大的损伤。

化学校正法：在焊接后，使用化学剂对焊件进行校正，以消除焊接变形。

这种方法需要在化学校正过程中精确控制化学剂的种类、浓度和作用时间，以避免对焊件造成过大的损伤。

以上是消除焊接变形的几种常见方法，可以根据不同的焊接情况选择合适的方法。

无论采用哪种方法，都需要在焊接过程中严格控制工艺参数，以避免产生过大的焊接变形。

略谈钢结构焊接变形的火焰矫正方法

略谈钢结构焊接变形的火焰矫正方法【摘要】焊接在钢结构制作、安装中是关键的工序，直接影响钢结构产品的质量。

因此，钢结构焊接的质量需要大大提高，以减少产品质量的不合格率。

根据本人多年实践工作经验，结合一些相关专业知识，简略介绍阐述钢结构焊接变形的种类，结合新钢的实例，分析焊接变形的火焰矫正方法。

【关键词】钢结构；焊接变形；火焰矫正近年来，随着我国经济的快速增长和钢铁冶炼技术的不断进步以及钢结构形式的不断改进，钢结构在各行业中得到了广泛的应用。

但是钢结构在制作、安装过程中通常会出现焊接变形，如果焊接变形不及时矫正，就不仅影响钢结构的制作、安装质量，还会降低工程的安全可靠性，甚至会直接导致钢结构产品的报废。

钢结构构件的焊接变形有哪些？并简单介绍钢结构焊接变形采用的火焰矫正方法。

一、钢结构焊接变形钢结构构件焊接的残余变形，主要分为六种：纵向收缩变形、横向收缩变形、弯曲变形、角变形、波浪边形、扭曲变形等这几种变形在钢结构制作、安装过程中一般不单独出现，而是同时出现，互相影响。

如果产生的变形超过基数设计允许变形范围，就必须设法进行校正，使其达到符合产品质量要求。

实践证明，大多数变形的构件是可以矫正的，而矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。

二、钢结构焊接变形的火焰矫正目前矫正变形的的方法有两类——机械矫正（冷矫正）和火焰矫正。

而火焰矫正在实际当中应用的比较多，由于火焰矫正的方法钢结构制造和安装工艺中具有灵活多便、简单易行、成本低廉和行之有效的优点，所以得到了广泛的应用。

1、火焰矫正原理金属受热后要膨胀，冷却时会收缩，火焰矫正就是利用这个规律，来控制焊接过程中形成的热应力。

在焊前和焊后，选择适当的部位加热，使其膨胀相应力，来抵消或减小焊缝应力，从而防止裂纹的产生。

这个加热的部位就叫“减应区”。

这种方法很巧妙地解决了缩小焊缝区域和焊件上那些阻碍焊缝区域自由变形的部位之间的温度差的问题。

加热焊后减应区产生了一种压迫焊缝的力量，从而抵消了焊缝区域自由收缩时形成的剩余拉伸应力。

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。

金属焊接变形控制措施与焊后变形校正方法

金属焊接变形控制措施与焊后变形校正方法金属焊接时在局部加热、融化过程中，加热区的金属与周边母材的温差很大，产生焊接过程中的瞬时应力，冷却至原始温度后，整个接头区焊缝及热影响区的拉应力与母材的压应力数值达到平衡，这就产生了结构本身的焊接残余应力，此时在焊接应力的作用下，焊接件结构发生多种形式的变形。

一、变形的常见形式大致分为两种情况：即整体结构的变形和结构局部的变形。

1、整体架构变形表现为结构的纵向和横向的缩短和翘曲，局部变形表现为凸弯变形、薄板波浪形、角变形。

纵向收缩时，对接形变0.15~0.3mm/m，角接形变0.2~0.4mm/m，间断角焊缝0~0.1mm/m，横向收缩会随钢板厚度增加而增加。

2、变形原因：焊接过程中，对焊件进行了局部、不均匀加热，产生了焊接应力，受热区域膨胀，四周较冷区域阻止膨胀，产生了应力及塑性变形。

3、变形规律1）焊缝截面积（熔合线范围内的金属面积）越大，冷却时收缩引起的塑性变形越大。

2）焊接热输入越大，高温区范围越大，冷却速度慢，接头塑性变形区越大。

纵向、横向或角变形都会增大。

3）工件的预热、层间温度越高，收缩变形越大。

4）焊接方法不同导致热输入不同。

5）焊缝位置在结构中不对称会引起变形。

6）结构的刚性，刚性小的结构变形大。

7）整体装配完再进行焊接，变形一般小于一边装配一边焊接。

二、防止和减小结构变形的措施1、减小焊缝截面积。

符合要求或者标准的前提下，尽量采用较小的坡口尺寸，角度和间隙。

2、屈服强度小的钢板，采用小的热输入焊接方法如CO2气体保护焊，不预热。

3、厚板焊接采用多层焊代替单层焊。

4、双面坡口对称焊接顺序，以求减小角变形。

5、焊前进行反变形控制，减小焊后的角变形。

6、刚性固定：把刚性较小的构件进行固定，如夹具固定、点固焊、压紧固定等。

7、锤击焊缝：主要用于薄板焊接波浪边形的矫正。

当焊缝和热影响区还未冷却时，立即对该区域进行锤击。

不能锤击凸起，要锤击凸起四周金属。

浅谈焊接变形控制机理和方法

种振动所产生的能量，可使溶池中成长的晶粒遭到破坏产生碎晶，同时也可以使溶池金属发生强烈的
搅拌作用，不仅使成份均匀，可使气体和夹杂等也
快速上浮，从而改善了溶池金属的凝固状态，提高
了焊缝金属的性能。１１高频超声震动．２．
利用超声波发生器可得到２００Ｚ以上的震００Ｈ
关键词焊接机理方法
１焊接变形控制机理
改善结晶形态。另外，加人磁场之后除能改善焊缝
１振动结晶．１
改善溶池凝固结晶组织的一种途径是采用振
动的方法来破坏正在成长的晶粒。根据振动的方式
结晶组织的性能之外，还能降低焊接上的残余应力，以它具有很大的优越性。所
在没有反变形的情况下，将构件加以固定来限
制焊接变形，这种方法防止角变形和波浪变形，效果比较好，但必须注意的是应该在焊后工件温度冷
到室温时，再去掉刚性固定。
２２４合理选择焊接方法和规范．．
１５跟踪回火处理．
跟踪回火处理就是每焊完一道焊缝立即用气
动频率，但振动振幅只有００１ｍ超声振动对改．０ｒ，０ａ善溶池凝固结晶，消除气孔和结晶裂纹，以及夹杂
等比低频振动更为有效。
１１３电磁振动．．
这种方法是利用强磁场使溶池中的液态金属
发生强烈的搅拌，使成长着的晶粒不断受到“ 冲洗” 造成较大的剪应力，从而使晶粒破碎，这种作用，一
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浅谈焊接变形控制机理和方法

浅谈中梁焊接变形与挠度控制

浅谈中梁焊接变形与挠度控制摘要：本文以某铁道车辆底架中梁为例, 结合多年箱形梁生产方面的经验,分析箱型梁产生焊接变形的基本原因，并通过利用其焊接变形特点，预制中梁挠度，减少焊后火焰矫正工作量的同时，保证中梁结构件的产品技术及经济要求。

关键词：箱型梁、焊接变形、焊接顺序、预制挠度前言：自改革开放以来，随着我国经济的快速发展，焊接技术作为一种先进的制造技术在现代化的国民经济建设与工业生产起着非常重要的作用。

目前，钢制结构的焊接以在许多工业部门制造及生产过程中几乎替代了铆接。

在铁路运输、汽车工业、船舶工业、航空航天飞行器、海上钻井采油平台的上层建筑等大型结构制造领域里，因箱型结构件一种具有优越力学性能的经济断面结构, 因而广泛应用于大型承重结构。

中梁装配一般由上盖板、下盖板、立板（左）、立板（右）、从板座及防跳板等配件组焊而成的典型箱型结构件。

中梁焊接完成后，因焊接变形常常需要进行校正，耗工耗时。

本文通过对箱型结构梁的焊接变形进行分析与工艺研究，通过利用其自身焊接变形特点，免去火焰矫正工序预制中梁上挠。

将此工艺方案投入某铁道车辆中梁试制生产中，取得了良好的产品工艺技术成果及经济收益。

1.中梁焊接变形分析1.1中梁发生挠曲变形该车中梁全长18300mm，左右立板板厚为10mm，上下盖板均为16mm厚板，为保证中梁承载性能与焊缝强度，立板坡口形式为55°的单边V型坡口。

在焊接时，先焊的焊缝金属在冷却过程中收缩，因此比周边的材料短，而其附近的金属则由于在高温下的自由变形收到阻碍，产生了压缩塑性变形。

中梁立板与上下盖板连接焊缝虽然是几何对称的，但并不意味着在组焊过程中始终对称。

当对立板与盖板外侧焊缝施焊过程中出现不对称时，则会使焊缝处于纵向偏心状态，所引起的收缩力时偏心的。

因此，收缩力不但使构件缩短，同时造成构件的弯曲。

在弯矩的作用下，构件终端横截面发生转角和挠度。

在焊缝长度方向的个点并非同时加热，因此在热源附近的技术受热膨胀，但将受到周围温度较低的金属的约束而承受压力应，这样就会在板宽方向产生压缩塑性变形，并使其厚度增加，发生横向收缩变形，引起中梁旁弯量超限。

火焰校正工艺论文

焊接结构焊后变形火焰校正工艺赵连桂{摘要}：焊接结构在焊后会产生焊接残余应力及焊接变形，通过火焰矫正是焊接结构产生新的应力从而改变焊接变形。

引言：焊接结构在熔焊时，因受到了不同程度的加热及冷却，焊后会产生不同程度的焊接残余应力及变形。

焊接变形降低了不但焊接结构的尺寸精度，而且结构的性能也受到了一定的影响所以，焊接变形后要采去一定的措施进行校正，目前，校正的方案有，机械校正法、火焰校正法和综合校正法等方案，本为主要叙述火焰校正的工艺。

火焰校正，这种方法与焊接息息相关，尤其是一些从事大型结构件焊接的同行们肯定深有感触。

由于大型结构件的焊缝长度、焊缝尺寸等数据都较大，其焊接后的变形量相对也很大，这样对于焊后尺寸的保证有很大难度。

如薄板件憨厚一般会产生波浪变形、凸起等，细长结构件容易弯曲等等。

还有些结构件由于尺寸较大在装配中测量时容易产生误差，这些误差累计后就可能会对最终的结构件尺寸影响较大。

我们一般情况下不会轻易将一件大型结构件报废，只能通过校正、或让步处理等方法来使用。

这就不可避免的要使用到火焰校正（当然有些变形可以采用压力机等方法校正），在校正时最重要的是我们要知道在什么位置加热、加热形状、达到多高的温度、采用什么样的冷却方法等才能达到我们最终要求的效果。

所以就要求操作或指导人员具备丰富的知识才能达到这个要求。

在实际的企业生产中具备一定焊接水平，并具有一定的校正水平的人员才是非常可贵的，火焰校正，操作灵活、适应强，但是要求校正人员要有丰富的经验。

如要清楚火焰校正的原理，要掌握火焰加热温度，要正确选择加热点的位置等。

常见的焊接变形有：收缩变形、错边变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形等种类。

火焰校正方法有：线状加热、三角状加热和点状解热等三种。

火焰校正温度范围：低温校正温度500-600℃冷却方法水冷空冷中温校正温度600-700℃冷却方法空冷水冷高温校正温度700-800 冷却方法空冷水冷线状加热：线状加热适用于角变形的校正、焊件纵向弯曲（上拱或下拱）的校正，火焰采用中性焰，沿焊件角变形、弯曲变形位置反面进行线状加热，加热温度及加热范围根据焊件的变形量而定，切记不能超出焊缝尺寸范围。

焊接变形的火焰矫正

焊接变形的火焰矫正隧盔越焊接变形的火焰矫正山东常林机械集团股份有限公司(临沭276715)王绪桥在l丁程机械产品中,钢制结构件在制做过程中,常因施焊过程中的热胀冷缩,构件布局及工艺等因素的影响,引起结构件产生变形.虽然对其采取了一系列预防和控制措施,但最后的变形量仍会超过设计允许变形范围.针对构件各种不同形式的变形,必须选择合适的矫正方法,一般刚性较大的结构件产生的弯曲变形,尤其大型结构件,不易采用冷矫正方法,否则会产生较大的叠加应力或裂纹,这时应在焊接部位与所对称的位置采用火焰矫正.火焰矫正主要应用于焊接性能好的低碳钢和强度较低的低合金钢.火焰矫正是把焊后的凸面部分加热使其热胀,一开始加热时有明显的凸形,而加热到500℃以上时,塑性明显增大,但一般不应>800℃,这时反向抗力即可克服其膨胀力,不再伸长.当冷却时,加热部分会收缩,中问部分收缩最大,比原来状态变得更短些,从而达到矫正目的,使焊件恢复正确尺寸,形状.实质上火焰矫正是利用金属局部受火焰加热后的冷却收缩所产生的张力去拉直原来已经产生的各种焊接变形. 一,火焰矫正的关键准确的加热位置,适宜的加热温度,合适的加热深度,正确的矫正顺序以及合理加热方式这五个方面是提高火焰矫正效果的关键.不同的加热位置可以矫正不同方向的变形,不同的加热温度,可以获得不同的矫正变形能力.而与加热后的冷却速度关系不大,但冷却速度增大,会使金属变脆,可能引起裂纹.1.加热位置的确定并不是所有的变形位置都是矫正的正确位置,变形往往存在于刚性较差的部位.加热位置一定要选择存焊件变形后的凸面部分,如果选择在变形的凹面,则变形将越矫越大.所以说如果加热位置定错了,不但矫正不了变形,有时甚至还会得囡芏笪兰塑塑堡型.热舡WWW.meta1working1950com到相反的结果.另外注意不要在同一位置反复加热,同一部位加热不得超过两次,加热位置通常都远离焊缝.2.加热温度在火焰矫正所允许的范围内,一般来说,钢材的加热温度与变形能力成正比.加热部位的温度必须高出相邻未加热部位,使得受热金属热膨胀受阻,产生压缩塑性.火焰矫正时,加热火焰通常为中性焰,若要限制加热深度可采用氧化焰.常用结构钢加热温度一般控制在600—800~C(从钢材表面颜色上看,应在褐红色至淡樱红色之间),最高≤850℃,最低为360~C左右.温度过高时,会使钢材的组织发生金属变脆,影响韧性,并产生较大的残余应力,大大降低钢材的力学性能及结构承载能力;温度过低时,由于产生的压缩塑性变形量小,矫正效果不显着.工程机械常用的材料Q345钢板在使用火焰矫正时,加热温度>700%时不能用水冷却.淬火倾向较大的钢材及比较厚钢板温度>700~C,矫正时同样也不能用水冷却.低碳钢和Q345等常用低合金钢,当板厚不大,加热温度在360—700~c时,可用水火矫正.采用水火矫正时,要等钢材温度冷却到失去红态时再浇水(见下表),切记加热过程中不要进行浇水.火焰矫正过程用水冷却的目的是限制热胀的范围,增加对加热区的挤压作用,可立即看到矫正效果,不必等待.火焰矫正时的加热温度与表面颜色的对应关系加热温度/℃冷却方式钢材表面颜色与温度对照深褐色(550～580)℃360～600水冷褐红色(580～650)℃暗樱红色(650～730)℃600～700空冷,水冷深樱红色(730～770)oC淡樱红色(800～830)℃700～850空冷亮樱红色(830—960)℃3.加热深度加热深度是控制矫正效果的重要环节之一.加热深度一般控制在钢板厚度的2/3以下.三角形加热方式一般为结构件宽度的2/5左右.若一次加热未达到矫正效果,则需要做第二次加热,其加热温度应略高于前次,否则将无效果.4.矫正顺序在矫正某一部分变形时,要考虑相邻部分和结构整体的影响.当板厚不同时,先矫正厚板,再矫正薄板;结构骨架和钢板都同时变形时,先矫正骨架变形,后矫正钢板变形;当强弱骨架相邻,先矫正强骨架变形,后矫正弱骨架变形;T形梁焊后变形先将腹板矫直,后矫正翼板的角变形;箱形梁变形先矫正扭曲变形,其次矫正弯曲变形;框形底架先矫正中梁,后矫正侧梁;变形处较多时,先将其表面分为几个区域,逐个区域进行矫正.5.加热方式焊接变形是永远避免不了的,在火焰矫正时,对构件的应力要有正确的分析和判断,才能根据实际需要确定合适的矫正方法.(1)线状加热主要用于矫正角变形和弯曲变形,其特点是横向收缩量一般大于纵向收缩量.加热线的宽度越大,横向收缩也越大,尽量利用这一点来提高矫正效果,线状加热的加热线宽度应为钢板厚度的0.5—2 倍,焊炬平均移动速度为4mm/s,加热速度应尽可能快一些,使钢板在横向产生不均匀的收缩,从而消除角变形和弯曲变形.型材和板材的角接焊缝引起的角变形,一般只须在焊缝的背面进行线状加热即可矫正;对于T形接头角焊缝引起的角变形,可根据”板厚度增加,角变形降低”的原则,适当增加钢板的厚度,促使角变形减小.图1是挖掘机结构件回转平台施焊图的一小部分,图2是回转平台因焊接变形产生角变形而采取火焰矫正的演示图.采用火焰矫正虽是一种传统的工艺,但此方案已在实践中得到验证,效果非常好.此件不能采用机械校正法,由于在A处及处采用机械校正受力不均匀,有的地方能校到,有的地方校不到,而且常常会压伤工件表面,校正效果不好.把1部分,2部分,3部分先点固在一起(见图4),然后按图示所标注的焊角尺寸,进行两处周圈施焊.由图l图2于A位置及B位置焊脚尺寸>8ram,需采用多层多道焊接,导致热变形比较大,焊好以后,动臂两端尺寸均<865mm,这时采用图3方式进行火焰矫正.由于钢板比较厚,可在600～800%内,用多个大号气焊炬对准每件侧板外侧两处同时作螺旋式线状加热,加热时焊炬应稍作后倾,边加热边移动,始终保持表面加热.如果一次加热未全部矫正,可待完全冷却后第二次加热,同时根据结构和材料的具体情况,可再Jm#l,力.加热位置位置图3图4(2)三角形加热三角形主要用于矫正厚度大,变形量大的弯曲变形,其焊接加热的部位是在弯曲变形构件的凸缘,三角形的底边在被矫正构件的边缘,顶点朝参磊工.工—廖溷量避幽;.簦誊蓐内.加热面积较大,收缩量也较大,尤其在三角形底部.加热时产生的收缩量是边缘大,逐渐过渡到零.例如上拱变形矫正时,在立板上用三角形加热矫正见图5,若第一次加热后还有上拱变形,在进行第二次加热,加热位置选在第一次加热位置之间,加热方向由里指向边缘.图5构成挖掘机的主要结构件转台,由于焊接变形区比8区低5一[Omm,此时采用三角形加热法矫正,在C区阴影部分加热,选用矫正温度在360—700℃内,即可达到矫正的效果,同样另一边若出现类似,加热另一边阴影部分,结果也很好(见图6).此件若采用机械校正,会把U形板压变形,不但达不到校正目的,还会对_T件转台起破坏作用.图6(3)点状加热传统的火焰矫正方法,通常是用于处理厚度>8mm的钢板.对于<8mm的钢板一般使用点状加热.点状加热主要于薄板产生变形的矫正,采用点状加热时的火焰矫正点的点数可根据构件变形情况确定,由几点到几十点,点的排列一般为梅花状式.若钢板厚度在3mm以下时,加热点直径为18～20mm,加热点之间的中心距为80mm左右,加热温度500%左右,此时钢板呈紫樱色;若钢板厚度在4ram以上时,加热点直径根据变形情况适当增大,加热点之间的中心距可增大到150ram左右,加热温度500—700℃, 此时钢板呈深樱红色;加热后可采用水冷,若钢板厚度>8mm时,应采用自然冷却.点状加热采用多孑L压板防止薄板在加热过程中变墨笙箜塑堡篁参属热加工WW.metaIWOrkingI950C0m 形,通过压板上sl,-ft,/~l热,限制受热面积,增强矫形效果;点状加热有时为提高薄板矫正速度和避免冷却后在加热处出现小泡突起,在加热完一个点后,立即用木锤锤打加热点及其周嗣区域,钢材背面用木锤垫底,紧接着浇水冷却.二,火焰矫正技术要求(1)焊合件经矫正后一般不做退火处理,对有技术要求的矫正工件要做退火处理时,其退火温度一般为650.(2)若想降低焊件的变形,必须要从引起变形的源头解决,而不是在后续的工序中变形越来越多的时候再进行矫正.(3)火焰矫正前提条件不得损坏母材和焊缝,矫正后焊缝处的焊接残余应力状态基本保持不变,不能破坏母材的力学性能.(4)热矫正的目的不是让所矫正的工件完全平直,而是把其控制在误差范围内.钢板矫正后的允许偏差h见图7,钢板的挠曲矢高_厂(每lO00mm范围内),在6(钢板厚度)≤14mm时,h≤1.5mm;在6(钢板厚度)>14mm时,h≤1.0mm.7(5)矫正后钢材表面不允许有明显的凹面和损伤,表面划痕深度≤0.5nlm;矫正时对于中厚钢板,温度未降到室温时不得锤击.(6)加热区域必须避开焊接接头及节点处;加热区域应靠近变形曲线的初始端,这样利于消除变形.三,结语对于多人同时对某一1_件进行火焰矫正时,要密切配合,遵守操作规程,才能对构件变形的火焰矫正得到很好的效果.火焰矫正的优点是操作方便,机动灵活,一般使用的工具是气焊炬,可以在大型复杂结构上进行矫正,对各种变形都有一定效果.火焰矫正是根据结构特点和矫正的变形实际情况,确定加热方式和加热位置,并能凭经验目测控制加热区域温度,获得比较好的矫正效果,从而满足工件的使用性能.MW (20101122)。

薄板结构件焊接变形的控制与矫正

薄板结构件焊接变形的控制与矫正一、前言薄板结构件一般指由厚度不大于4毫米的钢板（包括不锈钢板、镀锌板、白铁皮）组焊而成的结构件。

如我厂生产的压轮钻机机棚，司机室，电铲司机室均属此类。

控制与矫正薄板结构件的焊接变形需要有高超的技术，是我厂生产的软肋。

下面就我们达成的共识进行探讨，限于水平，仅供参考。

二、焊接变形产生的原因电弧焊是一个不均匀的快速加热和冷却的过程，焊接过程中及焊后，焊接构件都将产生变形。

影响焊接变形最根本的因素是焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件。

在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束，出现了压缩塑性变形，这就产生了焊接残余变形。

（一）影响焊接热变形的因素焊接工艺方法。

不同的焊接方法，将产生不同的温度场，形成的热变形也不相同。

一般来说，自动焊比手工焊加热集中，受热区窄，变形较小。

CO2气体保护焊焊丝细，电流密度大，加热集中，变形小。

2.焊接参数。

即焊接电流、电弧电压和焊接速度。

线能量越大，焊接变形越大。

焊接变形随焊接电流和电弧电压的增大而增大，随焊接速度增大而减小。

在3个参数中，电弧电压的作用明显，因此低电压高速大电流密度的自动焊变形较小。

3.焊缝数量和断面大小。

焊缝数量越多，断面尺寸越大，焊接变形越大。

4.施工方法。

连续焊、断续焊的温度场不同，产生的热变形也不同。

通常连续焊变形较大，断续焊变形最小。

5.材料的热物理性能。

不同的材料，导热系数、比热和膨胀系数等均不相同，产生的热变形也不相同，焊接变形也不相同。

（二）影响焊接构件刚性系数的因素1构件的尺寸和形状。

随着构件刚性的增加，焊接变形越小。

2胎夹具的应用。

采用胎夹具，增加了构件的刚性，从而减少焊接变形。

3装配焊接程序。

装配焊接程序能引起构件在不同装配阶段刚性的变化和重心位置的改变，对控制构件的焊接变形有很大的影响。

一般来说，焊接构件在拘束小的条件下，焊接变形大，反之，则变形小。

三、薄板结结构焊接变形的种类任何钢结构的焊接变形，可分为整体变形和局部变形。

焊接变形工艺校正方法的研究

制造业中最重要的工艺技术之一。它在机械制造、工业、空航天、源、核航能交通、石油化工及建筑和电子等行业中的应用越来越广泛。着科学技术的发展，接己从简随焊单的构件连接方法和毛坯制造手段发展成为制造行业中一项基础工艺和尺寸精确的制成品的生产于段。由于焊接是一种金属重熔制造技术，重熔过程中，材料的晶在对相组织结构产生不同的影响…，而导致焊进接件出现不同程度的焊接残余应力ｌ，２引起】工件变形，焊接产品必须解决的关键问是题之一，统的手工焊接可以通过人为传控制，确保减小焊接变形，是，统的米但传于工焊接容易出现多种焊接缺陷，已不能满足现代高技术产品制造的质量、量要数求。着自动焊接设备的日益普及，随保证焊接产品质量的稳定性、高生产率和改善提劳动条件已成为现代焊接制造工艺发展待解决的问题。本文的研究中，据某种】在根产品焊接过程中出现的焊接变形缺陷，采用有限元分析的方法，行焊接热变形模进
提高了工件生产的合格率。
关键词：焊接热变形工艺校正有限元中图分类号：Ｇ１Ｔ１文献标识码：Ａ焊接技术被称之为工业裁缝，现代是

浅谈焊接变形的控制及火焰矫正方法

浅谈焊接变形的控制及火焰矫正方法目前，焊接钢制产品部件在日常生活和大型建设工程、机械制造中得到了广泛的应用，成为工程建设、生产制造中不可缺少的工艺方式。

然而钢结构部件的主要构件是焊接H型结构、梁、撑等组成。

在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。

但火焰矫正是一门较难操作的工作，方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。

因此，火焰矫正要有丰富的实践经验。

钢结构焊接变形的种类与火焰矫正钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。

焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：(1)线状加热法;(2)点状加热法;(3)三角形加热法。

1、解决不同部位变形的火焰校正施工方法。

1.1翼缘板的角变形矫正H型钢柱、梁、撑角变形。

在翼缘板上面(对准焊缝外)纵向线状加热(加热温度控制在650度以下)，注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围，所以不用水冷却。

线状加热时要注意：(1)不应在同一位置反复加热;(2)加热过程中不要进行浇水。

这两点是火焰矫正一般原则。

1.2柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲。

1)、在翼缘板上，对着纵长焊缝，由中间向两端作线状加热，即可矫正弯曲变形。

为避免产生弯曲和扭曲变形，两条加热带要同步进行。

可采取低温矫正或中温矫正法。

这种方法有利于减少焊接内应力，但这种方法在纵向收缩的同时有较大的横向收缩，较难掌握。

2)、翼缘板上作线状加热，在腹板上作三角形加热。

用这种方法矫正柱、梁、撑的弯曲变形，效果显著，横向线状加热宽度一般取20—90mm，板厚小时，加热宽度要窄一些，加热过程应由宽度中间向两边扩展。

线状加热最好由两人同时操作进行，再分别加热三角形三角形的宽度不应超过板厚的2倍，三角形的底与对应的翼板上线状加热宽度相等。

加热三角形从顶部开始，然后从中心向两侧扩展，一层层加热直到三角形的底为止。

加热腹板时温度不能太高，否则造成凹陷变形，很难修复。

2.选用合理的焊接工艺方法减少焊接变形2.1.选用能量密度高的焊接方法，如采用二氧化碳气体保护焊、等离子弧焊和手工点弧焊进行薄板焊接, 可以减少变形量。

焊接变形的控制与整复

焊接变形的控制与整复焊接变形的控制与整复工件在焊接后由于热量的分布不均匀，以及焊缝的收缩。

使工件产生变形，对工件的尺寸和外观产生很大的影响，所以我们在焊接过程中就应该尽量减少变形，主要有以下几种方法：1.焊接前应检查零件是否符合图纸要求（包括零件是否平直，角度是否符合要求，各项尺寸有无偏差，各项偏差对装配有多大影响。

）2.在装配过程中要注意图纸焊缝的分布情况，以确定定位点焊的位置。

3.在焊接过程中应注意焊接热量的均匀分布，对较大的工件，由于焊缝分布广，而且焊缝较多，焊接时应该注意焊缝的对称性。

对较长的焊缝进行焊接时要从中间往两边退焊，不可以从头焊到尾。

4.对内部焊缝较多的工件焊接时，要注意焊缝周围的拘束，先焊中间的焊缝，最后焊两端的焊缝。

5.定位焊点要小而牢固，并根据工件的变形大小决定定位点的多少。

以避免由于变形拉断定位点而产生尺寸偏差6.有些工件由于焊好后体积较大整复较困难，我们可以采取在未焊前反变形的措施。

7.对于变形较大和薄壁件，可以采取刚性固定的方法，同时可以采取增强散热的方法。

（水冷却，加铜忖垫等）8.选择合理的焊接方法（TIG，MIG，MAG，MMG）和焊接参数（电流，电压，气体种类流量）焊接过程中产生的变形影响了工件的尺寸和外观，其整复方法主要有以下几种：1.机械校正法：采用手工锤击压力机等机械方法使工件产生和焊接变形相反的塑性变形。

校正前要分析焊缝应力的方向，找准应力点，然后采取适当的方法。

一般情况下变形都是由于焊缝收缩引起的，所以我们可以采取对焊缝进行锤击的方法使焊缝延伸，从而抵消焊缝收缩引起的变形。

对于用锤击不能产生作用的工件校正，可以用压力机校正。

2.火焰校正法：火焰加热产生局部的压缩塑性变形，使较长的金属材料在冷却后缩短来消除变形，使用时应控制加热的温度及位置，对于低碳钢和普通低合金钢，常采用600-800 0C 的加热温度。

由于这种方法需要对工件再次加热至高温，所以对于低合金钢等材料应慎用。

焊接变形的处理方法

焊接变形的处理方法摘要：在油田地面工程施工过程中，各种设备、管道焊接产生的应力变形是个比较突出的问题，采用合理焊接工艺方法可以较好减少变形。

关键词：工艺；焊接；变形；处理焊接在设备、管道安装过程中举足轻重，由于焊接过程中的变形与应力直接影响工艺质量、使用性能、配件装配，为提高质量，我们在施工中采取了相对的措施。

一、焊接应力与变形产生的原因焊接过程中，对焊件进行局部不均匀加热，会产生焊接应力和变形。

焊接时焊缝和附近的金属处于高温，焊缝和近缝区纵向受拉应力，远离焊缝区受压应力，整个焊件纵向及横向尺寸有一定的收缩。

如果在焊接过程中，焊件能够较自由的伸缩，则焊后焊件的变形较大而焊接应力较小；反之，如果焊件厚度或刚性较大不能自由伸缩，则焊后焊件的变形较小而焊接应力较大。

还有组装与施焊的顺序不当，焊接方向不正确，焊接参数不合理，引起局部过热，没有采用适当的辅助措施等。

二、减小焊接变形的工艺措施由于焊接变形在焊接生产中是不可避免的，因此应在生产中根据焊接结构的具体形式，选用一种或几种方法，以达到控制变形的目的。

1、加裕量法和反变形法：在下料时留一定量，补充焊后收缩。

预先确定焊后可能发生的变形大小和方向，将工件放在相反的方向位置上；或在焊前使工件反方向变形，抵消焊后所发生的变形。

2、刚性夹固法：主管路上常常出现分支，这是根据工艺流程来设计的，在制作汇管时产生很大的焊接变形，为了减少变形需把此工艺汇管固定起来，如制作Φ426×7汇管，可在其下放一Φ630×7的铜管，用Φ48×4短管固定。

因此焊前将工件固定夹紧，并设置拉杆提高焊接刚性，焊后即缩小变形。

3、选择合理的焊接次序：减少焊接变形的施焊顺序方式很多，基本原则是使焊接热比较均匀地加上去；或者使焊接变形相互抵消；或者用前道焊缝提高结构刚性以限制后焊焊缝的变形工序合理的次序可缩小变形。

4、选择合理的焊接工艺：（1）焊接速度高的焊接方法能减少焊件受热，减少焊件受热，减少焊缝冷却时的收缩区宽度，从而减少变形。

焊接结构件焊接变形的控制

焊接结构件焊接变形的控制摘要：在日常的焊接生产活动中，焊接结构件的焊后变形是多方面因素共同作用的结果，然而，影响结构件变形的主要因素也许就一个或者两个，当焊接环境适宜，焊接规范调整合理的情况下，焊接工艺完善与否往往成为影响结构件焊接变形的唯一主要因素，所以日常生产活动中，大量的实验和总结可以帮助完善焊接工艺，从而尽可能大的控制焊接变形。

关键词：焊接结构；焊接变形；分析原因在钢结构的制作过程中，焊接属于是一种主要的连接方法，但是在具体应用的过程中，由于焊接所产生的变形问题，对于结构的质量也产生了一定程度的影响，如何根据焊接变形的规律性内容防止不良的制作问题，是工作人员面临的重要内容。

本文通过对钢结构件制作焊接变形的控制方法进行探究，希望能够起到参考的作用。

1、焊接变形的形成及将导致的后果1.1焊接热过程是一个十分复杂的问题，在实施焊接作业时，焊接工艺选择的合理性与否，可能导致工件整体受热不均匀问题突出，从而造成工件内部应力分布不均匀、工件变形严重，无法正常使用。

（1）焊接热过程的局部性或不均匀性。

多数焊接过程都是进行局部加热的，只有在热源直接作用下的区域受到加热，有热量输入，其他区域则存在热量损耗。

受热区域金属熔化，形成焊接熔池，这种局部加热正是引起焊接残余应力和焊接变形的根源。

（2）焊接热过程的瞬时性。

由于在金属材料中热量的传播速度很快，焊接时必须利用高度集中的热源。

这种热源可以在极短的时间内将大量的热量由热源传递给工件，这就造成了焊接热过程的时变性和非稳态特性。

（3）焊接热源的相对运动。

由于焊接热源相对于工件的位置不断发生变化，这就造成了焊接热源的不稳定性。

1.2工件在没有外力作用的条件下，存在平衡于物体内部的内应力。

在进行焊接作业的工件上，工件受热后会膨胀，冷却后会收缩，温度的变化使工件产生变形，克服这种变形产生了平衡于工件的热应力，这种热应力是由于工件不均匀加热引起的。

在沿着焊缝方向上产生残余应力称为纵向应力；在垂直于焊缝方向产生的残余应力称之为横向应力，对进行施焊的工件而言残余应力的存在对焊接工件产生的影响是多方面的，其中不乏负面的影响。

大型金属箱形梁焊接工艺与校正方法探讨

ａ风速：大于８）ｍ／Ｓ；ｂ相对湿度大于９％；）０Ｃ雨天和雪天的露天施焊；）
２３３人员．．
从事一、二类焊缝焊接的人员和无损检测人员经培训考试取得合格证后方可上岗。评定焊缝
质量必须由Ｉ级以上的无损检测人员担任。Ｉ
ｃ）施焊前应检查定位焊的质量，如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷均应清除。
焊接材料应满足国标技术要求。储存环境温度在５Ｃ以上，相对湿度不超过６％，焊接材料￣５应放在货架上，离地离墙的间距必须在２０ｍ以０ｍ
中国水利水电第三工程局有限公司——
大型金属箱形粱焊接工艺与校正方；讨去探
赵红星马宝惠
（中国水电三局有限公司制安分局机械制造厂）
【摘要】金属箱形梁具有重量轻、强度高等特点。该结构和技术在水电站工程中已被广泛运用，如启闭机的主梁、弧形闸门的支臂等部位。本文着重介绍大型箱形粱在制造过程中的焊接工艺以及校正的控制要点，通过对具体工程金属箱形梁焊接工艺与校正方法的探讨，为今后指导其它工程在解决同类问题时提供
所示：
经检查确认缺陷己被完全清除后，再对缺陷处进
行表面修补。修补完毕后，必须重新进行外观检
查。
图３１箱梁校正示意图－
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水电施工技术
２１００・第３期
总第６期ｌ
３２箱梁的扭曲变形．

焊接变形的控制

焊接变形的控制手工电弧焊接过程中的变形成因及对策在工业生产中，焊接作业特别是手工电弧焊作业作为制造、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的对策，必将给生产带来极大的危害。

1、手工电弧焊接过程中的变形成因我们知道，手工电弧焊接过程中的焊接电弧由在两个电极之间的气体介质中产生持久的放电现象所产生的。

电弧的产生是先将两电极相互接触而形成短路，由于接触电阻和短路电流产生电流热效应的结果，使两电极间的接触点达到白热状态，然后将两电极拉开，两电极间的空气间隙强烈地受热，空气热作用后形成电离化；与此同时，阴极上有高速度的电子飞出，撞击空气中的分子和原子，将其中的电子撞击出来，产生了离子和自由电子。

在电场的作用下，阳离子向阴极碰撞；阴离子和自由电子向阳极碰撞。

这样碰撞的结果，在两电极间产生了高热，并且放射强光。

电弧是由阴极区（位于阴极）、弧柱（其长度差不多等于电弧长度）和阳极区（位于阳极）三部分所组成。

阴极区和阳极区的温度，主要取决于电极的材料。

一般地，随电极材料而异，阴极区的温度大约为2400K—3500K，而阳极区大约为2600K—4200K，中间弧柱部分的温度最高，约为5000K—8000K。

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—30mm范围内，其温度从底到高大约在500℃--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。

焊接壳体组成内孔加工变形分析及工艺改进

1 序言图1所示焊接壳体组成（以下简称壳体组成）是钩缓装置缓冲系统的重要部件之一。

其内孔车削加工完成后，受结构焊接应力时效释放和加工工艺性等因素影响，出现了较大的内孔变形，导致尺寸超差的惯性质量问题。

经过对各型号壳体组成的内孔变形原因的分析[1]，采用不同的工艺改进措施进行试验验证，基本查明了内孔产生变形的主要原因。

通过改进壳体组成加工工艺过程，完善加工操作细节，最终解决了加工后变形造成尺寸超差的惯性质量问题。

图1 焊接壳体组成2 壳体组成结构公司已有30余种不同型号的壳体组成，每年生产数量达4000多件。

壳体组成主要由拉环（见图2）和壳体（见图3）两大零件经焊接组成。

壳体外圆分布许多焊接金属子件，整体结构属于薄壁深孔类工件[2]。

图2 拉环图3 壳体3 原加工工艺分析3.1 原加工工艺壳体组成原加工工艺为：焊接→探伤→精车外圆工艺面→粗车内孔→放置72h释放应力→精车内孔各尺寸和内螺纹→铣、镗等加工壳体外形孔和槽。

3.2 存在的问题图4为T997壳体组成结构尺寸。

对按原工艺加工的7个零件（用于装配1列高铁）进行尺寸测量，结果见表1。

从表1中的测量结果看，凡外圆尺寸偏差大者，对应的内孔尺寸偏差也大，特别是尺寸偏差超过0.1mm的3个内孔超差的零件，均存在这个规律。

壳体内孔尺寸设计公差带为0.1mm，加工完成后内孔尺寸偏差均在0.07～0.33mm，超差现象明显，且数量占比近半，可以定性为惯性质量问题。

图4 T997壳体组成结构尺寸表1 T997壳体组成尺寸测量结果（单位：mm）3.3 超差对产品的影响壳体内孔超差后，会造成装配间隙超标，引发内部零件定位失效，从而导致装配不合格。

经调查，因组装间隙不合格而返修的部件占比20%，造成大量工时浪费。

此外，壳体组成孔口端为M205×3-6H内螺纹，车削螺纹前内径变形大会造成与端螺母装配后，因间隙过大导致螺母有脱出的风险，是生产工艺中严格控制的关键项点。

H型型钢的埋弧焊焊接工艺及变形控制校正

工艺与设备
【文章编号】１６７３ — ００３８（２０１３）１４ — ０１４０ — ０２
幢朔日蒜晦
２０１３年５月
Ｈ型型钢的埋弧焊焊接工艺及变形控制校正
程必刚
（上海银锅热能设备有限公司上海２０１４０７）摘要：由于火力发电厂的锅炉钢架主要是采用的是Ｈ型型钢，因此Ｈ型钢质量的好坏直接影响整个锅炉钢架质量
（ｍｍ）（Ｖ）
７００－８００３６－３８３４￣３６出５
Ｈ０８Ｍｎ２一Ｆ４３ｌ
（３）预热温度：１００１５０ ℃。（４）焊接位置：４５￣船型焊，具体见图１。（５）焊接工艺参数见表１。（６）层间温度：１００２００￣Ｃ。（７）焊后超声波检验。（８）焊后去应力热处理：５８０～６００ ℃。
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３Ｈ型钢常见的几种变形控制及校正
常见的变形有角变形、弯曲变形、拱形变形、挠曲变形，针对不同的变形，采用了不同的控制措施：
械设备的维修工作、保养工作，也应以预防为重。结合企业的营运的实际情况以及机械设备的使用状况，对机械设备的结构、工作条件和工作强度，做出合理的、科学的、有步骤的保养计划。主要分为定期保养和特殊保养两种。（１）定期保养。定期保养作为一种对机械设备有计划、有预测保养，不仅需要对其日常进行保养，包括设备的清洁、防腐蚀、设备零件的加固和调整等工作，而且还需要对设备进行分级保养，包括对不同类型的设备进行专业的检查、清洗和维修。这种保养方式，即大大延长了煤矿机械设备的使用寿命，也有利于避免设备安全故障的发生。（２）特殊保养。特殊保养不同于定期保养的频繁与固定，它是结合化工机械设备的在实际运转过程中的状况，对其性能进行短期性、临时性的保养。这种保养方式改变了以往传统的保养方式，做到了针对性保养，有利于设备的关键部位进行安全运作。参考文献