薄板焊接变形的影响因素及控制措施探微
论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法
论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：船舶薄板焊接的变形问题及控制方法引言船舶建造是一个复杂的过程，薄板焊接是船舶建造中不可或缺的环节之一。
薄板焊接是指焊接材料的厚度在3mm以下的焊接工艺，它在船体的制造过程中扮演着关键的角色。
薄板焊接过程中常常会出现焊接变形问题，给船舶建造带来了一定的困扰。
本文将探讨船舶薄板焊接的变形问题及控制方法。
1.1 薄板焊接的变形原因薄板焊接的变形主要是由于焊接热量引起的材料收缩和内部应力的释放所致。
在焊接过程中，焊接区域受到高温热源的影响，材料会发生热胀冷缩的变形。
焊接会改变材料的结构和性能，从而产生内部应力，导致材料受力不均匀，最终产生变形。
1.2 变形对船舶建造的影响薄板焊接的变形会对船舶的结构造成影响。
焊接变形会导致船舶外形的变形，影响船舶的外观和水动力性能。
变形还会影响船舶的结构强度和稳定性，加速船体的疲劳破坏，从而影响船舶的使用寿命和安全性。
控制船舶薄板焊接的变形是船舶建造中的重要问题。
2.1 选用合适的焊接工艺为了减少薄板焊接的变形，可以采用适当的焊接工艺。
可以选择低热输入的焊接方法，如脉冲MIG焊、激光焊等，以减少热影响区的大小和热变形。
采用预热和焊后热处理的方法，通过控制材料的温度和冷却速率来减小焊接变形。
2.2 采用预制配合和辅助支撑装置对于大型船舶薄板的焊接，可以采用预制配合和辅助支撑装置的方法来控制焊接变形。
预制配合是在焊接前就进行材料的加工和拼焊，通过预先控制材料的形状和尺寸，来减小焊接变形。
在焊接过程中，可以使用辅助支撑装置来支撑和固定焊接区域，从而减小焊接变形的影响。
2.3 采用适当的尺寸设计和工艺控制2.4 对变形进行补偿和调整在薄板焊接后，可以对焊接变形进行补偿和调整。
这主要包括局部加热、局部拉伸和修正焊接接头等方法，来恢复材料原本的形状和尺寸，减小焊接变形的影响。
结论船舶薄板焊接的变形问题是船舶建造中的重要问题，对船舶的外观、水动力性能、结构强度和稳定性等都会产生影响。
薄板焊接变形的影响因素及控制措施探微
薄板焊接变形的影响因素及控制措施探微摘要:工业建造过程中为减轻自重,提升结构强度,时常会选择工艺拘束较小,结构稳定易加工成型的材料进行焊接,薄板焊接结构由于构造简单,工艺性能好,在工业建造过程中得到广泛应用?但受到自身特性影响,薄板的焊接过程中经常会发生形变和收缩现象,基于此,本文主要对薄板焊接变形的影响因素进行了分析,并在此基础上替代了一定的控制措施,旨在提升薄板焊接水平,为技术创新提供工艺参数以及方案参考?关键词:薄板焊接;变形;影响因素;控制措施引言造船?车辆等制造行业在进行薄板焊接时,会出现形态各异的局部变形,这不仅影响外观,降低结构的承载能力,而且极不容易校正,往往耗费大量的人力物力,还达不到要求?薄板结构焊接变形具有复杂性?多元性,要成功实现薄板焊接变形的控制,必需了解薄板焊接变形质量影响因素?1薄板焊接变形的影响因素1.1焊缝的结构位置焊缝在船体结构中的位置错误是导致焊缝形变的原因之一,应保持焊缝与焊接截面中和轴的贴近，如距离较远则会产生幅度较高的变形。
1.2焊接结构的刚性薄板焊接的结构稳定性和刚性决定了抗侧力水平,在水体航行过程中薄板承受的水平作用力不变的前提下,刚性强度的降低会降低使用寿命,提升形变程度?1.3焊接装焊顺序焊接装焊顺序会影响到构建装配的稳定性和刚性,甚至引发结构重心的偏移?1.4工艺方法和焊接参数焊接方法会影响到结构的热变形幅度,建议采用变形度小的断续焊;焊接参数(电流?电压?和焊接速度)应符合施工标准,焊接时电压和电流的增大都将诱发变形,焊接速度的滞后会加深变形幅度,保障焊接速度是控制变形的方案之一?1.5焊接面由于焊接面的大小会影响到变形幅度,焊缝的数量应在符合设计标准的前提下尽可能保持控制在合理范围内;焊接的材料要符合热物理性能指标,其比热容?导热系数都会影响到变形区间,膨胀系数也应当控制在质量标准内,降低变形几率?1.6焊接方向焊缝位置的变化会随着焊接方向的不同而变动,从而改变航行应力状态?此外,在进行预处理时应综合考虑形变条件,对变形原因进行深入调研,多方面制订合理措施控制焊接变形?2薄板焊接变形控制措施2.1整体加工流程2.1.1基准孔的加工零件数控加工时,通常采用两孔一面作为基准(利用零件本身具有的两个通孔作为加工基准孔)?此零件不算厚,在加工孔时,将其钻通即可,而且都是借用孔(先借用钻个定位小孔,后期铣切掉,按数模铣成两个大通孔)?在钻借用定位孔时,没有高精度尺寸的严格要求,容易加工?如果毛料很厚,在加工基准孔时加工成盲孔,避免孔太深导致孔垂直度不合格?2.1.2内形粗加工根据实际零件状态选用大直径刀具(63R3)进行粗加工去除余量?为了减少零件控制变形,粗加工采用快进刀片浅切,每层切深1mm,并且需要跨槽加工,即不按顺序铣每一个槽,要先1槽?3槽?5槽……再铣2槽?4槽?6槽……?内外形的加强筋预留通过辅助夹具来控制加工变形?3.3精加工及闭角残留的处理在半精加工时,根据槽宽的大小,采用40R3或30R3刀具加工腹板?腹板加工到位后,再保证筋条和缘条的厚度尺寸?筋条与缘条相连接处的R角需要用16R3的刀具保证,避免大直径刀具加工后的残留量,此零件在内形局部存在闭角?为了保证零件的重量要求,用8R3刀具行切加工闭角残留处理,以满足设计需要?这样既保证加工后重量又保证数控加工后接刀光顺?2.1.3刀具的选择及切削参数整个切削过程中刀具的选择非常重要?粗加工时,要选择大直径刀具进行快进浅切,大直径刀具能提高加工速度;而后选用常用的40R3或30R3的刀具进行半精加工,更换刀具后,由于大直径刀具加工后转角的残留比较大,精加工时选择小直径的刀具加工时,转角处要提前处理—转角进行插铣?如不处理,粗加工后直接用小刀进行精加工,在转角处的吃刀量较大,容易打刀切伤零件?2.2CO2气体保护自动焊对焊接变形的控制2.2.1CO2气体保护自动焊的特点及施工工艺1)由于焊接电流密度较大,电弧热量利用率较高,焊丝又是连续送进,焊后清渣比碱性焊条容易,因此提高了生产效率?2)CO2气体价格便宜,电能消耗小,所以焊接成本低?3)电弧加热集中,工作受热面积小,同时CO2气流有较强的冷却作用,焊接变形和应力小?4)焊缝含氢量少,抗裂性能好,焊接接头的力学性能良好,焊缝质量高?5)焊接过程可以观察到电弧和熔池的情况,故操作容易掌握,不易焊偏,有利于实现机械化和自动焊焊接?CO2气体保护焊是一种高效焊接方法,适用范围广,厚度不限,可进行全位置焊,可焊1mm以下薄板?根据内河船厂的实际情况,使用Φ1.2mm细丝,国产CO2焊机加辅助装置,焊接上层建筑薄板,获得理想的效果?2.2.2CO2自动气保护焊减少焊接变形的原因1)采用压力架辅助焊接装置“屋顶形”变形是对接缝的特殊变形型式,在压力架下施行CO2焊对接缝之所以能减少“屋顶形”,是由于压力架压紧块的刚性固定作用,压力架装置将拼接的两板定位?压紧?使得纵向收缩引起的弯曲变形减少,横向收缩在两端的差值也减少?压缩空气顶住铜衬垫对准缝口,以保证反面的焊缝成型;2)采用减少线能量输入的焊接工艺佐藤等人做过试验,横向变形与单位厚度的线能量成正比,CO2气体保护焊的线能量比传统工艺小得多,产生的横向变形小,其“屋顶形”变形自然也小得多?2.3超声搅拌焊接减少变形作用及技术分析第一,超声波热拉伸效应?超声波所具有的能量较大,在超声搅拌过程中主要以搅拌针底部振动完成传导,所以可提升焊缝底部温度,达到金属材料软化效果?超声热效应激励能够既保证焊缝底部温度增加也可保证便面温度降低,均衡处理两个方面的温度差距发挥热拉伸作用,通过对残余应力控制避免焊接变形发生?第二,超声波能量冲击效应?焊接时若温度?应力不均匀就会造成局部出现塑性变形,或出现位错结构,这种结构与其残余应力分布有着直接关系?搅拌摩擦焊接技术的应用受到搅拌头作用期温度不均,且应力不均,较容易造成残余应力分布,但通过超声搅拌焊接技术则是通过超声冲击波能力作用,通过能量锤击是残余应力区再度受到塑性变形,对原有的位错结构进行打乱,实现低弹性性能的重新构建,对残余应力实现重新分配,从而达到提升焊件稳定新的效果,强化焊件松弛刚度?超声搅拌焊接过程中超声能够实现随焊随冲击效果,其机械拉伸作用显著?结束语产生薄板变形的主要原因包括焊接位置的不对称,方向错误,连续焊接引发的热变形和装焊顺序的不合理等都,做好变形控制和矫正,需要在吊放?拼版?下料加工等阶段做好工艺调节和变形控制,严格依据工艺参数进行调整,确保焊接精度?望本文研究内容得到相关企业及技术部门的关注,加大船舶建造工艺措施应用实践,为控制薄板变形工艺提供建设性意见?参考文献：[1]梁伟,马峰,张渝,村川英一.薄板焊接变形高精度预测方法的研究[J].工业力学,2017,21(04):437-442.[2]晏磊.薄板焊接变形控制工艺[J].江西建材,2015(14):87-88.[3]宗小彦,何建萍,王付鑫,刘华荣,吉永丰.薄板焊接的特殊问题的研究现状[J].焊接技术,2015,44(02):1-5.[4]周一俊,邓德安,冯可,毕涛.低碳钢薄板单道堆焊焊接变形的数值模拟[J].焊接学报,2013,34(12):101-104+6.[5]宋娓娓,汪建利,汪洪峰.薄板焊接变形分析[J].热加工工艺,2013,42(15):164-166+169.。
薄板烧焊变形
薄板烧焊变形是指在薄板烧焊过程中，由于热应力和冷却收缩等因素的影响，导致焊接件发生形状变化的现象。
薄板烧焊变形的原因主要有以下几个方面：
1. 焊接热源引起的温度梯度：焊接热源会使焊接件局部升温，形成温度梯度。
高温区域会发生热膨胀，而低温区域则没有膨胀，导致焊接件发生形状变化。
2. 焊接过程中的热应力：焊接过程中，焊接件会受到热应力的作用，这是由于焊接件不同部位的温度不均匀所引起的。
热应力会使焊接件发生弯曲、扭曲等形变。
3. 焊接过程中的冷却收缩：焊接完毕后，焊接件会经历冷却过程，冷却收缩会使焊接件发生形状变化。
尤其是在焊接薄板时，由于薄板的厚度较小，冷却收缩会更加明显。
为了减少薄板烧焊变形，可以采取以下措施：
1. 控制焊接热源：合理选择焊接参数，控制焊接热源的大小和位置，尽量减小焊接件的温度梯度，降低热应力的产生。
2. 采用适当的焊接顺序：根据焊接件的形状和结构特点，合理安排焊接顺序，避免焊接过程中的热应力集中在某一部位，导致变形。
3. 使用预应力和支撑装置：在焊接过程中，可以利用预应力和支撑装置来平衡焊接件的应力，减小变形的发生。
4. 采用适当的焊接方法：根据实际情况选择合适的焊接方法，如采用
点焊、拍焊等，可以减小热影响区域，降低变形的程度。
综上所述，薄板烧焊变形是在薄板烧焊过程中不可避免的现象，但通过合理控制焊接参数和采取相应的措施，可以有效减小变形的程度。
不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法
不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法成威;廖秋慧【摘要】针对目前不锈钢薄板在焊接时,存在的焊接结构件变形、焊接质量差、使用性能低等缺点,为进一步改善薄板焊接加工工艺,对焊接变形影响因素进行分析,重点从输入热源、焊缝尺寸、初始粗糙度、板厚和焊接装配等因素出发阐述了对焊接变形的影响.提出在焊接时需要通过进一步畸化焊接温度场、增强焊接结构件刚度、设计施加辅助热源或冷源、夹具约束或者旋转挤压等组合装置来达到控制薄板的挠曲变形的目的.最后提出有限元仿真技术在焊接中的应用将会更加科学地分析和预测焊接变形.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2015(033)001【总页数】4页(P107-110)【关键词】焊接;不锈钢薄板;温度场;输入热源【作者】成威;廖秋慧【作者单位】上海工程技术大学材料工程学院,上海201620;上海工程技术大学材料工程学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TG457.1[综述·专论]近年来，随着不锈钢薄板的广泛应用，薄板不锈钢的焊接变得尤为重要。
薄板不锈钢焊接变形，严重影响焊接质量和使用性，其具有复杂性、多样性，常见的变形主要与横向收缩、纵向收缩、弯曲变形、翘曲等有关。
薄板焊接过程中需要考虑薄板的材料、几何形状和尺寸及约束条件等因素的影响，同时还要将焊接的工艺和焊接的参数列入到影响因素范围之中。
具体地说，薄板所能抵抗失稳变形的阻力和其所能承受的临界载荷主要与所选薄板自身的材料、几何形状等设计相关量相对应，而焊接所产生失稳的残余应力则与焊接所采用的方法和参数有密不可分的关系。
总体而言，选用合理的设计和制造相关量将会显著减小或消除薄板不锈钢焊接变形。
1.1 输入热源对于焊接变形的影响[1]在焊接过程中，受到局部高温热源的影响，焊缝区被急剧加热，并局部熔化。
该区域材料被加热，使焊接区扩展，而周围温度相对较低区域对焊接区产生约束，从而产生弹性热应力，材料的屈服应力极限在温度升高后急剧下降，导致热弹性应力超过屈服极限，形成热压缩。
论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法
论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法船舶薄板焊接作为船舶制造中至关重要的工艺环节，关乎船舶的结构安全和使用性能。
薄板焊接在实际应用中常常会面临着变形问题，这些变形问题会对船舶的结构强度和外观造成一定的影响。
控制薄板焊接变形是船舶制造中必须重视的问题。
本文将围绕船舶薄板焊接的变形问题及其控制方法展开深入探讨。
一、船舶薄板焊接变形问题1. 变形类型船舶薄板焊接的变形主要包括翘曲、翻边、扭曲和变厚等。
翘曲是指焊接接头两侧的变形，会导致板材产生凸起或凹陷；翻边是指板材焊接接头两侧产生的夹角状变形；扭曲是指板材出现的螺旋状或弯曲状变形；变厚是指焊接接头处板材的厚度增加。
这些变形不仅会影响船舶外观质量，还会影响船舶的结构强度和航行性能。
2. 变形原因船舶薄板焊接的变形是由于焊接热量引起的板材收缩和内部残余应力所致。
在焊接过程中，焊接热量会使板材局部膨胀，当焊接完成后冷却收缩，会导致板材产生变形。
焊接过程中产生的残余应力也会对板材造成一定的影响，进一步引起板材的变形。
1. 采用适当的焊接工艺为了控制船舶薄板焊接的变形问题，首先要采用适当的焊接工艺。
选择合适的焊接方法、焊接参数和焊接顺序，可以有效减少焊接热量对板材的影响，从而降低板材的变形。
可以选择高效率的焊接方法，如激光焊接和电子束焊接，这些方法焊接热量小，可以减少板材的变形。
2. 使用预应力支撑技术在船舶薄板焊接过程中，可以采用预应力支撑技术，通过在板材焊接接头两侧设置支撑件，对板材进行预应力支撑，减少焊接热量引起的变形。
预应力支撑技术可以有效控制板材的翘曲、翻边和扭曲等变形，提高船舶薄板焊接的质量。
3. 采用残余应力消除技术为了控制船舶薄板焊接的变形问题，可以采用残余应力消除技术。
通过在板材焊接接头处进行局部退火处理或机械加工，可以减少板材的残余应力，从而减少板材的变形。
这种方法可以针对板材的变厚等问题进行有效控制。
4. 优化焊接顺序在船舶薄板焊接过程中，要合理选择焊接顺序，优化焊接顺序可以减少板材的变形。
影响焊接变形的原因以及控制措施探讨
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。
不锈钢薄板焊接变形原因与控制
不锈钢薄板焊接变形原因与控制不锈钢薄板焊接变形原因与控制摘要：不锈钢薄板的焊接在核电站的不锈钢覆面施工中经常遇到，如堆腔换料水池、非能动堆腔注水箱、乏燃料转运舱等，如果在焊接过程中不采取相应的焊接技术和措施就会出现变形或者鼓包等现象，既影响成品质量，又影响美观。
本文从不锈钢薄板在焊接变形的控制及措施进行论述，为以后的生产制造提供一些可以参考的文件。
关键字：不锈钢；变形；控制方法；1焊接变形的产生原因1.1焊接应力；是焊接构件由于焊接而产生的应力。
产生焊接变形的原因是焊接应力，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是产生焊接应力和变形的根本原因。
不锈钢薄板在焊接过程中容易变形的主要原因是抵抗弯曲能力低，刚性小。
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。
1.2薄板钢性和拘束度小；不锈钢薄板在焊接时内部应力的影响使焊接件产生变形。
从薄板的结构进行分析，主要承受两种负荷:第一种是中面负荷，即:存在于中间的拉力、压力及剪切力，对于中面力在薄板中是分布均匀的。
第二种是垂直于中面的力，称之为横向力，横向力是造成薄板弯曲的主要原因。
1.3热切割影响；热切割加工原理中，对于材料的热变形影响是不可避免的，在工业生产应用中，并不是完全杜绝这类变形影响，在数控切割机实际切割过程中，由于对钢板的不均匀的加热和冷却，材料内部应力的作用将使被切割的工件发生不同程度的弯曲或移位----即切割热变形，具体表现是形状扭曲和切割尺寸偏差。
由于材料内部应力不可能平衡和完全消除。
1.4焊接方法对变形的影响；焊接方法是造成不锈钢薄板焊接变形的主要因素，直接影响不锈钢薄板焊接质量。
1.4.1 焊条电弧焊。
是不锈钢薄板目前应用最广泛的焊接方式，操作比较简单，适应性强。
焊接时将电焊条与焊接件接触引燃电弧，然后提起焊条与焊接件保持一定的距离进行焊接。
薄板焊接的影响因素及解决方法
薄板焊接的影响因素及解决方法摘要：在工业领域，薄板焊接是最常见的生产方法，不仅难度大，而且质量无法保证。
基于此，为了解决焊接后可能出现的各种问题，本文对薄板焊接的影响因素及解决方法进行了研究和分析，希望能为工业领域的发展提出一些参考意见。
关键词：薄板；焊接工艺；影响因素近年来，随着钣金技术的不断发展和广泛应用，钣金焊接变得非常重要。
但是，由于其复杂性和多样性，以及经常发生横向和纵向收缩和弯曲变形的情况，在焊接过程中需要考虑薄板的形状和尺寸。
因此，研究薄板焊接的影响因素及解决方法具有重要的现实意义。
1薄板焊接的变形形式及影响因素1.1薄板焊接的变形形式根据以往薄板焊接变形的案例，可以发现薄板焊接的变形形式主要分为以下几种：弯曲变形、波浪变形、角变形和收缩变形等。
一旦发生上述变形，必然会直接影响薄板的实际工作性能和最终质量。
因此，在薄板焊接过程中，相关人员应采取有针对性的措施，防止变形。
为此，对薄板焊接变形的影响因素进行分析，以防止薄板变形，提高最终质量。
1.2 薄板焊接的影响因素因焊接并不是所有地方都加热，所以其属于不均匀加热过程，这也就会使其在焊接的过程中容易出现应力和变形情况。
针对薄板焊接，焊接变形是最为突出的。
通常情况下，薄板焊接主要有焊接角变形、波浪变形等几种。
所以，在薄板焊接当中，可以通过保证热学性能再采取措施来减少焊后变形情况的出现[2]。
例如，工艺因素。
因薄板焊接工艺会直接影响薄板并出现变形的情况，而且所带来影响也较为多样化。
所以为了减少某些情况下的薄板焊接变形量，可以根据需要调整其焊接顺序，以此来降低薄板焊接变形情况的发生;再如，结构因素。
因薄板焊接产生变形最为主要的影响因素是结构因素，其作为最复杂的影响因素，当前对薄板的影响机理一直都没有被确定且处于研究当中。
同时根据已有的研究结论可知，薄板拘束度的提高会使焊接残余力也上升，此时其焊接变形也就会下降。
所以，相关设计可以采取加强板，增加折弯或者合理的安排焊缝位置等方式，从而提高薄板的刚性和稳定性并减少变形情况的出现。
论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法
论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法船舶薄板焊接是船舶制造中非常重要的工艺之一，它主要用于船体结构的拼接和加强，因此焊接质量和变形控制是非常关键的问题。
在船舶薄板焊接过程中，会产生各种变形问题，如焊接变形、热变形和残余应力等，这些问题会对船舶结构的是否安全和合格产生重要影响。
控制船舶薄板焊接的变形问题是至关重要的，本文将从变形问题的原因出发，探讨船舶薄板焊接的变形问题及其控制方法。
一、船舶薄板焊接变形问题的原因1. 焊接过程中的热变形船舶薄板焊接过程中，焊缝区域受到高温作用，会引起局部的膨胀膨胀和收缩，从而导致热变形。
热变形是船舶薄板焊接中最主要的变形方式，尤其是对于较大尺寸的焊接组件来说，热变形会对结构产生重要的影响。
2. 焊接残余应力在船舶薄板焊接完成后，焊接区域残留有残余应力，这些残余应力会对船舶结构产生重要的影响。
焊接残余应力的大小和分布会直接影响船舶的结构安全和船舶的使用寿命。
3. 材料变形船舶薄板焊接时，焊接区域的材料会受到各种变形的影响，如拉伸变形、弯曲变形等，这些材料变形也会对船舶的结构产生重要的影响。
二、船舶薄板焊接变形问题的控制方法1. 焊接工艺的优化在船舶薄板焊接过程中，可以通过优化焊接工艺来控制焊接变形。
在焊接参数选择时，可以选择合适的焊接电流、电压和焊接速度，来减小焊接区域的热影响区和热输入，从而减小焊接变形。
2. 预应力控制通过预应力控制来减小船舶薄板焊接的残余应力，预应力控制主要有拉伸预应力和压缩预应力两种方式。
通过预应力控制，可以有效减小船舶薄板焊接的残余应力和变形。
4. 改善材料的变形性能在船舶薄板焊接中，可以通过改善焊接材料的变形性能来减小焊接变形。
可以选择具有较好变形性能的船舶焊接材料，从而减小船舶薄板焊接的变形。
5. 使用变形补偿装置在船舶薄板焊接中，可以使用变形补偿装置来减小焊接变形。
可以采用板材夹具、气垫和拉伸装置等来减小船舶薄板焊接的变形。
船舶薄板焊接变形问题的控制是一个非常复杂的工程问题，需要综合考虑焊接工艺、预应力控制、温度控制、材料变形性能和变形补偿装置等多种因素。
薄板结构件焊接变形的控制和矫正措施浅析
薄板结构件焊接变形的控制和矫正措施浅析一、焊接变形的种类及原因分析（一）焊接变形的原因焊接变形是由于在焊接的过程中局部受热不均匀而造成的。
处于高温焊接区域的材料在受热的过程中膨胀变大，而周围的温度较低，膨胀量小的材料不能自由的进行膨胀，于是便出现了内应力，高温区的材料受到内应力的挤压就会形成局部压缩性应变，导致焊缝和焊缝附近的受热金属都发生收缩，由于焊缝处会发生收缩而其他部位有阻止其收缩，所以，就会产生焊接残余应力和变形。
由于焊缝的分布不均匀，就会出现各种不同的形状，产生不同种类的变形。
（二）焊接变形的种类影响焊接变形的原因是多方面的，可能是焊接材料的原因，也有可能是焊接方法的原因，可能是冷却的时间不够，也可能是焊接的顺序不合理，但是归根结底，焊接结构的变形主要是由焊接残余应力造成的，焊机结构变形的种类主要有：收缩变形，包括在焊缝方向发生的纵向收缩和垂直于焊缝方向的横向收缩；弯曲变形，包括纵向收缩和横向收缩引起的弯曲变形；波浪变形，由于焊板产生的压缩残余应力而形成的波浪变形；扭曲变形，主要是构件自身轴线扭曲引起的变形。
二、控制焊接构件变形的技术要求首先，采取定位焊点焊的方式可以有效的降低焊接结构件的收缩应力和焊接变形，确保焊接部分的自由收缩可以降低对结构变形不利的因素，焊接构件的焊接顺序应该从构件受力周围约束较大的部位开始，逐渐的想约束较小的部位推进。
其次，對焊接构件的焊缝进行焊接时要保持焊接的连续性，不能无故中断，若是由于特殊原因不得不中断，则应该采取相应的防止焊缝裂开的措施，将其表面清理干净，确认焊缝区不存在缺陷后，再继续焊接。
再次，在对构件进行预热的过程中，应该对主缝和定位二缝处同时进行预热，焊接温度须在焊接过程中保持稳定，定位焊缝的预热温度要高于主缝的预热温度，焊接的温度也必须符合焊接工艺的规定，加热能量也必须严格的和规范要求一致。
最后，相关的工作人员和技术人员都必须严格的按照国家的要求，取得相关的上岗资格以后才能够施工，如果已将取得相关的合格证书，但是已有半年以上没有从事相关的工作，需要重新考取相关的工作证书以后在上岗工作。
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。
论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法
论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法船舶薄板焊接是造船工艺中的重要环节之一，它直接关系到船舶的结构强度和使用寿命。
然而，薄板焊接过程中变形问题是不可避免的，并且可能对品质和性能产生不利影响，因此需要进行有效的控制。
本文主要探讨船舶薄板焊接的变形问题及其控制方法。
一、薄板焊接的变形原因1. 焊接热效应在船舶薄板焊接过程中，温度升高会导致板材扩张，当局部温度升高到临界值时，板材就会发生塑性变形，从而引起变形。
此外，在冷却过程中，因温度梯度不同，板材会不同程度地产生收缩变形。
2. 板材内部应力当焊接完成后，板材内部会因温度变化而产生应力，这些应力可能会引起板材趋于平衡状态，导致板材产生变形。
3. 焊接接头位置焊接接头的位置会影响板材的变形。
比如，离板材中心越近的焊缝，产生的塑性变形就越大，从而导致板材变形更为严重。
1. 利用机械约束采用机械约束是控制薄板焊接变形的重要手段。
机械约束的目的是通过加固工件，限制其变形。
具体方法有加强支撑、控制板材间距、限制板材自由运动等。
为减少板材变形，应将接头位置尽可能远离板材中心，减小焊缝的影响。
此外，在设计过程中要注意接头切割的角度、位置和长度等参数，以避免板材变形。
3. 合理的焊接参数可以通过控制焊接参数来减少板材变形。
例如，降低焊接电流和焊接时间，以避免过热产生的变形。
此外，选择合适的焊接电极也非常重要，应选择适合薄板的高效率焊接电极。
4. 热裁剪和后加工在完成焊接之后，可以使用热裁剪和后加工的方式来降低板材的变形。
热裁割是指将板材沿着一条线剪开，用钢板代替，这样可以降低板材的内部应力并减缓变形的速度。
后加工包括拉伸、压缩和矫正等方式，可以在生产中有所作为。
总之，船舶薄板焊接的变形控制是一个复杂的问题，需要综合考虑许多因素并采取相应措施来降低变形影响。
在实践中，需要根据具体情况采取不同的措施，以确保船舶结构的安全和可靠性。
不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法
不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法摘要：在工业生产中，不锈钢薄板焊接技术的应用比较常见，在焊接作业中，焊接变形问题的影响因素较多，即使应用先进的焊接工装以及装夹夹具，依然很难避免变形。
对此，本文首先对不锈钢薄板焊接技术进行介绍，然后对不锈钢薄板焊接变形的影响因素以及具体的控制策略进行详细探究。
关键词：不锈钢薄板；焊接；变形控制不锈钢材料的耐腐蚀性能比较强，在工业生产制造方面得到推广应用，在不锈钢产品生产制造中，焊接技术为十分重要的技术类型。
在焊接过程中，不锈钢薄板材料在较短时间内产生大量热量，如果散热效果比较差，就容易导致构件发生变形，进而影响不锈钢产品生产质量。
因此，亟需对不锈钢薄板焊接过程中的变形控制策略进行详细探究。
一、不锈钢焊接操作技术在不锈钢薄板焊接过程中，常用焊接方法包括以下几点：第一，手工电弧焊技术。
手工电弧焊操作方式便捷，在不锈钢薄板焊接中比较常见，一般可应用直流电，电极是由合金金属焊条以及芯丝所组成的，对于电极，可用于焊缝填充，同时还可作为电弧载体。
第二，熔化极气体保护焊接技术。
这一电弧焊接技术具有自动气体保护功能，要求应用平特性焊接电源。
第三，钨极惰性气体保护焊技术。
在该项技术的应用中，工件和钨电极之间能够形成电弧，导致金属熔化，并形成焊缝。
与上述两种焊接方法相比，在钨极惰性气体保护焊技术的应用中，变形量比较小。
在不锈钢薄板焊接过程中，所有焊接方法的应用流程大致相同，首先需做好焊前准备工作，如果不锈钢构件的厚度小于4mm，则可直接焊接；如果不锈钢构件厚度在4mm～6mm之间，则要求在焊缝对准位置进行双面焊接；如果不锈钢构件厚度在6mm以上，则需开X形坡口或者V型坡口，同时，对于焊接部位，还需填充焊丝，并做好去氧化皮处理以及除油处理，避免对焊接质量造成不良影响[1]。
二、不锈钢薄板焊接变形影响因素（一）焊件装配对焊接变形的影响。
在焊件装配过程中，要求对焊接装配顺序进行优化调整，避免产生装配应力。
不锈钢薄板焊接变形的控制方法及防治措施
１ 不锈 钢 薄 板在 焊 接 过 程 中发 生 变 形 的 原 因
１．４焊接装配程序对不锈钢 薄板 焊接 的影 响。在不 锈钢薄板焊
不锈 钢板按照使用 的用 途不 同，不锈钢板 的厚度也 不 同，按照 接过程 中 ，装配过程过 多会使不锈钢薄 板产生应力 ，使焊 接件产 生
成薄板弯 曲的主要原因 。
术 的积累外 ，还要合理 的选择 焊接工艺 ，这样对焊 接质量 的提高有
１．２薄板在切割时使 焊接件 产生变形。不锈钢薄板焊接发生变 着深远 的意义 。
形 与不锈钢切 割有 很大 的关 系 ，在实 际生产 中 ，对 不锈钢薄板 切割 ２．１合理 的选择对不锈钢薄板 的切 割方法 。对不锈 钢薄板 的切
主要有 以下几种方法 ：ａ．电焊切割 。使用不锈钢焊条 ，将焊机 的电流 割质量是有效 的减 少焊件变形 的前 提条 件 ，因此 在实 际加 工过程
加 到 １２０Ａ左右 ，将不锈 钢切 开。电焊切割的方法 比较粗放 ，不规范 ， 中，尽量不采用手工电焊机条切 割薄板的方式 ，在一般 的情况 下 ，采
钢薄板切割方法 。但这种切 割方法 主要使用 与非标 加工件的加工 ， 易焊接 ，如果焊接件 的技术要求高可 以采用激光切割技 术 ，对焊接
特点是切 割后 的薄板变形 比较小 ，切割速度 比较快 ，薄板 边缘 比较 质量更为有利 。同时对切割后 的不锈钢薄板要 进行 打磨 清理 ，符合
整齐 ，适合于一般 的非标加工件的加工。ｃ．采用激光切割技术对不锈 要求后再进行 正常焊接 。
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不锈钢 薄板焊接变形 的控制 方法及 防治措施
于 杰 （中船重工龙江广瀚燃气轮机 有限公 司，黑龙 江 哈 尔滨 １５００７６）
论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法
论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法船舶薄板焊接是船舶制造过程中的重要环节，其焊接质量直接影响到船舶的使用安全和性能。
在船舶薄板焊接过程中，常常会出现焊接变形问题，给船舶制造带来了诸多困扰。
本文将从船舶薄板焊接的变形问题及控制方法进行探讨。
一、船舶薄板焊接的变形问题在船舶薄板焊接过程中，由于焊接热量对板材的影响，往往会导致薄板产生变形。
主要表现为以下几个方面：1. 变形形式多样船舶薄板焊接变形的形式主要有翘曲、翻边、弯曲等多种形式。
这些变形不仅影响了焊接质量，同时也对后续的工艺制造和船舶使用带来了一定的隐患。
2. 影响船舶装配焊接变形会导致薄板尺寸和形状的变化，从而影响到船舶其他部件的装配。
严重的焊接变形会导致相邻板材之间无法对接，严重影响船舶整体结构的装配质量。
3. 降低焊接质量焊接变形会影响到焊缝的形成和质量，导致焊接接头质量下降，从而加剧了船舶的潜在安全隐患。
二、船舶薄板焊接变形的控制方法为了解决船舶薄板焊接变形问题，需要采取一系列的控制方法来加以解决。
主要包括以下几个方面：1. 采用合理的焊接工艺在船舶薄板焊接过程中，应根据板材的厚度、材质和形状等因素，合理选择焊接工艺，包括焊接电流、焊接速度和焊接顺序等。
通过合理的焊接工艺能够减少焊接变形的产生。
2. 使用适当的焊接顺序在焊接薄板时，应采取合理的焊接顺序，避免集中焊接或跨度过大的焊接，通过适当的焊接顺序来减少焊接热量对板材的影响，从而降低焊接变形的产生。
4. 使用辅助设备和固定夹具在焊接薄板时，可以使用合适的辅助设备和固定夹具来固定和支撑板材，以减少焊接变形的产生。
同时可以采用适当的预压和支撑来保持板材的形状稳定。
5. 焊接变形的仿真分析利用计算机仿真技术对焊接过程进行模拟分析，通过仿真结果来指导实际焊接操作，从而降低焊接变形的产生。
船舶薄板焊接的变形问题是制约船舶制造质量的重要因素，针对这一问题需要采取一系列的控制方法。
通过合理的焊接工艺、适当的焊接顺序、预热和焊后处理、辅助设备和固定夹具、以及仿真分析等措施来减少焊接变形的产生，提高船舶薄板焊接的质量和效率。
分析不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法
分析不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法摘要：工业生产中少不了钢材的参与，所以会经常遇到不锈钢板的焊接在制作一些不锈钢罐以及不锈钢槽时，如果在焊接不锈钢板时，没有采用一些专门的焊接技术，那么一般会在焊接的过程中出现变形或者鼓包的现象，这样不仅会影响工件的质量，同时在美观上也会影响。
要想提高焊接的质量，那么不锈钢板焊接变形是其控制的重点，焊接时，要在每一个过程中确定好质量，同时操作人员对于自己的焊接技术要勤于训练，进而提升自己的技术水平和焊接技术，使不锈钢薄板的焊接质量得以提高[1]。
关键词：不锈钢薄板；控制方法；防治措施1不锈钢薄板在焊接过程中发生变形的原因在工业上，不锈钢板有着非常广泛的使用前景，它们在不同的领域所使用的钢板厚度都不一样。
根据有关规范及行业规定，当厚度为0.2～4mm时，这种不锈钢板成为薄钢板。
厚度在4～20mm之间的，一般成为不锈中钢板，而当厚度在20～60mm之间的，通常就是我们所说的厚钢板。
一般在不锈钢板的焊接过程中，会因为焊接动作不规范而影响到钢板的使用质量，具体有以下几种不规范行为：1.1 在焊接不锈钢薄板时薄板内部应力的影响使焊接件产生变形。
从力学方面进行分析的话，薄板主要受力荷载有两种，通常是中面荷载即一种存在于中间的拉力、压力以及剪切力，这种力在薄板中的分布较为均匀。
还有一种力是垂直于中面的力，一般称为横向力，薄板弯曲的主要原因就是因为横向力的作用。
1.2 薄板在切割时使焊接件产生变形除了受力和一些其他因素，不锈钢板焊接发生变形的最大原因是不锈钢的切割，在实际生产中，不锈钢板主要有一些几种切割方法，第一种采用电焊切割，它主要是用不锈钢焊条，通过焊机的电流达到120A左右产生的热量将不锈钢切开，但是这种方法虽然简单，但是比较粗放，不规范，对于后面的焊接质量不力，因此很少使用。
还有一种切割方法就是用等离子切割，这种方法是目前工业生产中较为普遍的做法，但这种切割方法主要使用与非标加工件的加工，特点是切割后的薄板变形比较小，切割速度比较快，薄板边缘比较整齐，适合于一般的非标加工件的加工。
不锈钢薄板焊接变形的影响因素与控制措施的研究
不锈钢薄板焊接变形的影响因素与控制措施的研究发表时间：2016-10-19T10:00:47.887Z 来源：《科技中国》2016年7期作者：王伟[导读] 在具体的焊接工作中，我们应严格把控各个过程，同时，重视技术训练，强化实践经验积累，全面提升焊接质量。
中车青岛四方机车车辆股份有限公司广东佛山 528000摘要：近几年，不锈钢薄板愈发普及，其相关焊接更加突显，且焊接变形情况关乎着最终的焊接质量，决定着使用性，以收缩和翘曲等为主。
为保证焊接质量，一定要做好焊接变形控制工作，全面把控各焊接工序，重视人员训练，强化实践经验积累。
本文将以不锈钢薄板为研究对象，首先简单介绍不锈钢薄板，然后分析焊接变形的基本影响因素，最后探讨控制措施，希望可控制焊接变形问题，提升焊接质量。
关键词：不锈钢薄板；焊接变形；影响因素；控制措施在不锈钢薄板中，其焊接变形与焊接质量密切相关，此项工作具有一定的复杂性和繁琐性。
薄板焊接应思量薄板材料、外形、大小尺寸等不同条件的作用，并考虑焊接工艺以及焊接参数。
简而言之，薄板自身的抗变形阻力以及负担的临界载荷和薄板等参数呈现出一种对应关系。
为此，科学的设计、适宜的制造相关量有利于焊接变形的控制和降低。
一、不锈钢薄板简介不锈钢板最早出现在上世纪初期，其表面光洁，可塑性优良、韧性较高、机械强度大、耐腐蚀性好，其本质为合金钢，但并非完全不生锈。
它主要指抗弱介质腐蚀的一种钢板。
因用途不同，对应的钢板厚度也存在差异，依据行业规定，将厚度处于0.2-4mm范围的称作不锈钢薄板，将厚度处于4-20mm范围的称作不锈钢中板，将厚度处于20-60mm范围的称作不锈钢厚板，将厚度处于60-115mm范围的称作特厚板。
无论是哪种类型的不锈钢薄板，当其焊接时出现变形的可能性较大，产生这一问题的根源为抵抗弯曲能力不良，还包含下述因素。
二、焊接变形的主要影响因素（一）切割工序在不锈钢薄板中，其焊接变形和不锈钢切割密切相关，在具体的生产活动中，通常采用下述几种切割模式：其一，等离子切割。
探究薄板焊接变形问题及其控制措施
探究薄板焊接变形问题及其控制措施薄板焊接是焊接工业施工中的一项重要工作，应用也非常广泛，可以用作设备辅助平台、厂房参观走廊平台等。
在实际需求中许多产品会要求质量且重量比较轻巧，这就需要再施工中采用薄板材料。
但是我国在薄板焊接工艺方法比较陈旧，先进技术应用不广泛，所以为了保证薄板焊接质量，必须采用合理的焊接工艺，加强各环节的质量监控，最大程度地减小变形，从而保证薄板焊接的工程质量。
标签：薄板;焊接变形;影响因素1、薄板变形的物理现象在薄板焊接过程中一般会产生的压曲和变形两种物理现象，这就是所谓的板壳理论。
焊接薄板时，可以将薄板分为焊接区和非焊接区，一般在焊接区会产生较大的变形量，在非焊接区一般不会因为焊接引起焊接变形。
但是因为薄板的厚度很薄，所以在实际操作过程中，一个焊接操作工人的重量都可以使薄板产生一定的变形。
所以，在薄板焊接过程中我们很难保证薄板焊接不产生变形，这些变形必将会影响焊接的质量，这也是我们对薄板焊接工艺进行研究的价值所在，我们需要在不能完全消除的前提下尽量减少在薄板焊接过程中的变形，提高薄板焊接的合格率。
2、薄板焊接发生问题的主要原因剖析从力学的角度出发，薄板焊接出现变形的主要原因是在焊接人员焊接器件时，由于薄板的不同部位温度存在差异，因此产生了对应的残余应力，最终出现薄板出现形状变化。
焊接件变形的影响因素主要涉及切割方法、焊接方法、点固焊工艺、焊接热输入和薄板厚度几个方面。
2.1切割方法和切割质量的因素激光切割与等离子切割是当前国内应用最为广泛的切割技术，激光切割相对来说性能比较优越，这得益于激光切割的热源集中，瞬间将板材切开，因此热效应小，由此产生的残余应力也比较小，不容易出现变形的情况，而且其开口也相对平整。
与此同时，等离子切割的边缘会不均匀，容易造成焊接后焊缝凸起。
相反，激光切割后材料由于比较整齐平整，在焊接后焊缝相对平坦，凸起的现象不容易发生。
通过以上分析，焊接材料在进行切割时，控制切割精度对保证切割质量有重要的影响。
分析薄板焊接变形的影响因素及控制
分析薄板焊接变形的影响因素及控制发表时间：2018-10-25T11:30:33.787Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：谭睿熠[导读] 薄板钢材作为一种新型的基础手段，在能源紧缺环境中应用较为广泛。
上海电信科技发展有限公司摘要：薄板技术在工程中应用范围逐渐广泛，薄板焊接也深受人们的关注。
加强对薄板焊接变形分析，了解影响因素，综合实际状况制定控制手段与措施，可以提升薄板焊接技术的应用效果与质量。
对此文章主要分析薄板焊接变形的影响因素及控制方式，通过对薄板焊接变形问题的分析，了解了切割质量、焊接方式、环境、温度场以及应力场等因素的影响，在焊接过程中，要综合实际状况加强对焊接变形的控制，提出了焊接前期的控制措施、焊接的变形控制处理、焊接之后的控制措施，希望可以为相关研究提供参考。
关键词：焊接；不锈钢薄板；影响因素；控制；薄板钢材作为一种新型的基础手段，在能源紧缺环境中应用较为广泛。
通过对现阶段科技水平分析可以发现，薄板应用中焊接变形问题是较为主要的问题，加强对焊接影响因素的分析，了解关键因素，可以有效的避免薄板焊接变形大、性能差等问题，进而延长薄板的应用寿命，是现阶段国内外研究的重点。
1.薄板焊接变形影响因素相比厚板来说，薄板在实践中很容易出现焊接变形的问题，导致薄板焊接变形的因素较为复杂，具有多元化的特征，而多数都是因为薄板材质较薄，在焊接中随着焊接位置的加热，薄板无法抵抗在温度变化中导致的应变问题，在焊接之后就会出现变形等问题，而焊接的操作水平、焊接环境温度、焊接工具、程序等都会导致薄板焊接变形等问题。
1.1切割方法以及切割质量切割方法是影响薄板焊接变形的重点问题。
现阶段，随着技术手段的成熟，切割钢板的方式种类相对较多，而应用最好的方式就是激光切割方式，在切割过程中激光的热源相对较为集中，相对于传统的切割方式来说，切割过程较为迅速，热量影响也相对较小，这样在切割之后的残余应力积累相对较少，相对于等离子等传统的薄板切割方式来说，可以避免因为切割时间较长导致的应力积累问题，有效控制板边鼓包等质量问题。
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薄板焊接变形的影响因素及控制措施探微
发表时间：2018-09-04T14:40:06.387Z 来源：《防护工程》2018年第9期作者：魏栓张沛[导读] 但受到自身特性影响,薄板的焊接过程中经常会发生形变和收缩现象,基于此,本文主要对薄板焊接变形的影响因素进行了分析,并在此基础上替代了一定的控制措施,旨在提升薄板焊接水平,为技术创新提供工艺参数以及方案参考魏栓张沛
中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266000
摘要:工业建造过程中为减轻自重,提升结构强度,时常会选择工艺拘束较小,结构稳定易加工成型的材料进行焊接,薄板焊接结构由于构造简单,工艺性能好,在工业建造过程中得到广泛应用?但受到自身特性影响,薄板的焊接过程中经常会发生形变和收缩现象,基于此,本文主要对薄板焊接变形的影响因素进行了分析,并在此基础上替代了一定的控制措施,旨在提升薄板焊接水平,为技术创新提供工艺参数以及方案参考? 关键词:薄板焊接;变形;影响因素;控制措施
引言
造船?车辆等制造行业在进行薄板焊接时,会出现形态各异的局部变形,这不仅影响外观,降低结构的承载能力,而且极不容易校正,往往耗费大量的人力物力,还达不到要求?薄板结构焊接变形具有复杂性?多元性,要成功实现薄板焊接变形的控制,必需了解薄板焊接变形质量影响因素?
1薄板焊接变形的影响因素
1.1焊缝的结构位置
焊缝在船体结构中的位置错误是导致焊缝形变的原因之一,应保持焊缝与焊接截面中和轴的贴近，如距离较远则会产生幅度较高的变形。
1.2焊接结构的刚性
薄板焊接的结构稳定性和刚性决定了抗侧力水平,在水体航行过程中薄板承受的水平作用力不变的前提下,刚性强度的降低会降低使用寿命,提升形变程度?
1.3焊接装焊顺序
焊接装焊顺序会影响到构建装配的稳定性和刚性,甚至引发结构重心的偏移?
1.4工艺方法和焊接参数
焊接方法会影响到结构的热变形幅度,建议采用变形度小的断续焊;焊接参数(电流?电压?和焊接速度)应符合施工标准,焊接时电压和电流的增大都将诱发变形,焊接速度的滞后会加深变形幅度,保障焊接速度是控制变形的方案之一?
1.5焊接面
由于焊接面的大小会影响到变形幅度,焊缝的数量应在符合设计标准的前提下尽可能保持控制在合理范围内;焊接的材料要符合热物理性能指标,其比热容?导热系数都会影响到变形区间,膨胀系数也应当控制在质量标准内,降低变形几率?
1.6焊接方向
焊缝位置的变化会随着焊接方向的不同而变动,从而改变航行应力状态?此外,在进行预处理时应综合考虑形变条件,对变形原因进行深入调研,多方面制订合理措施控制焊接变形?
2薄板焊接变形控制措施
2.1整体加工流程
2.1.1基准孔的加工
零件数控加工时,通常采用两孔一面作为基准(利用零件本身具有的两个通孔作为加工基准孔)?此零件不算厚,在加工孔时,将其钻通即可,而且都是借用孔(先借用钻个定位小孔,后期铣切掉,按数模铣成两个大通孔)?在钻借用定位孔时,没有高精度尺寸的严格要求,容易加工?如果毛料很厚,在加工基准孔时加工成盲孔,避免孔太深导致孔垂直度不合格?
2.1.2内形粗加工
根据实际零件状态选用大直径刀具( 63R3)进行粗加工去除余量?为了减少零件控制变形,粗加工采用快进刀片浅切,每层切深1mm,并且需要跨槽加工,即不按顺序铣每一个槽,要先1槽?3槽?5槽……再铣2槽?4槽?6槽……?内外形的加强筋预留通过辅助夹具来控制加工变形?3.3精加工及闭角残留的处理在半精加工时,根据槽宽的大小,采用 40R3或 30R3刀具加工腹板?腹板加工到位后,再保证筋条和缘条的厚度尺寸?筋条与缘条相连接处的R角需要用 16R3的刀具保证,避免大直径刀具加工后的残留量,此零件在内形局部存在闭角?为了保证零件的重量要求,用 8R3刀具行切加工闭角残留处理,以满足设计需要?这样既保证加工后重量又保证数控加工后接刀光顺?
2.1.3刀具的选择及切削参数
整个切削过程中刀具的选择非常重要?粗加工时,要选择大直径刀具进行快进浅切,大直径刀具能提高加工速度;而后选用常用的 40R3或 30R3的刀具进行半精加工,更换刀具后,由于大直径刀具加工后转角的残留比较大,精加工时选择小直径的刀具加工时,转角处要提前处理—转角进行插铣?如不处理,粗加工后直接用小刀进行精加工,在转角处的吃刀量较大,容易打刀切伤零件?
2.2CO2气体保护自动焊对焊接变形的控制
2.2.1CO2气体保护自动焊的特点及施工工艺
1)由于焊接电流密度较大,电弧热量利用率较高,焊丝又是连续送进,焊后清渣比碱性焊条容易,因此提高了生产效率?2)CO2气体价格便宜,电能消耗小,所以焊接成本低?3)电弧加热集中,工作受热面积小,同时CO2气流有较强的冷却作用,焊接变形和应力小?4)焊缝含氢量少,抗裂性能好,焊接接头的力学性能良好,焊缝质量高?5)焊接过程可以观察到电弧和熔池的情况,故操作容易掌握,不易焊偏,有利于实现机械化和自动焊焊接?CO2气体保护焊是一种高效焊接方法,适用范围广,厚度不限,可进行全位置焊,可焊1mm以下薄板?根据内河船厂的实际情况,使用Φ1.2mm细丝,国产CO2焊机加辅助装置,焊接上层建筑薄板,获得理想的效果?
2.2.2CO2自动气保护焊减少焊接变形的原因
1)采用压力架辅助焊接装置“屋顶形”变形是对接缝的特殊变形型式,在压力架下施行CO2焊对接缝之所以能减少“屋顶形”,是由于压力架压紧块的刚性固定作用,压力架装置将拼接的两板定位?压紧?使得纵向收缩引起的弯曲变形减少,横向收缩在两端的差值也减少?压缩空气顶住铜衬垫对准缝口,以保证反面的焊缝成型;2)采用减少线能量输入的焊接工艺佐藤等人做过试验,横向变形与单位厚度的线能量成正比,CO2气体保护焊的线能量比传统工艺小得多,产生的横向变形小,其“屋顶形”变形自然也小得多?
2.3超声搅拌焊接减少变形作用及技术分析
第一,超声波热拉伸效应?超声波所具有的能量较大,在超声搅拌过程中主要以搅拌针底部振动完成传导,所以可提升焊缝底部温度,达到金属材料软化效果?超声热效应激励能够既保证焊缝底部温度增加也可保证便面温度降低,均衡处理两个方面的温度差距发挥热拉伸作用,通过对残余应力控制避免焊接变形发生?第二,超声波能量冲击效应?焊接时若温度?应力不均匀就会造成局部出现塑性变形,或出现位错结构,这种结构与其残余应力分布有着直接关系?搅拌摩擦焊接技术的应用受到搅拌头作用期温度不均,且应力不均,较容易造成残余应力分布,但通过超声搅拌焊接技术则是通过超声冲击波能力作用,通过能量锤击是残余应力区再度受到塑性变形,对原有的位错结构进行打乱,实现低弹性性能的重新构建,对残余应力实现重新分配,从而达到提升焊件稳定新的效果,强化焊件松弛刚度?超声搅拌焊接过程中超声能够实现随焊随冲击效果,其机械拉伸作用显著?
结束语
产生薄板变形的主要原因包括焊接位置的不对称,方向错误,连续焊接引发的热变形和装焊顺序的不合理等都,做好变形控制和矫正,需要在吊放?拼版?下料加工等阶段做好工艺调节和变形控制,严格依据工艺参数进行调整,确保焊接精度?望本文研究内容得到相关企业及技术部门的关注,加大船舶建造工艺措施应用实践,为控制薄板变形工艺提供建设性意见? 参考文献：
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