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。解决办法是由两人或四人，对称地先焊只有两条焊缝的一侧，如图2（b）中焊缝1和1然后就造成了如图2 ©的上拱变形。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。见图2(g)

c.跳焊法

这种方法除立焊外，平焊、横焊、仰焊三种方法都适用，多用在6—12mm厚钢板的长焊缝和铸铁、不锈钢、铜的焊接上，可以分散焊缝热量，避免或减小变形。钢材每段焊缝长度在200—400mm之间；铸铁焊件按铸铁焊接规范处理；不锈钢和铜由于导热快，每段长不宜超过200mm (薄板应短些)。见图 2(h)

d.交替焊法

这种焊法和跳焊法基本相同，只是每段焊接距离拉长，特别适用于薄板和长焊缝。见图2(i) e.分中对称法

这种方法适用于焊缝较短的焊件，为了减小变形，由中心分两端一次焊完。见图2(j)

3.刚性固定法

刚性固定法减小变形很有效，且焊接时不必过分考虑焊接顺序。缺点是有些大件不易固定，且焊后撤除固定后，焊件还有少许变形和较大的残余应力。这种方法适用于焊接厚度小于6mm及韧性较好的薄壁材料。如果与反变形法配合使用则效果更好。

对于形状复杂，尺寸不大，又是成批生产的焊件，可设计一个能够转动的专用焊接胎具，既可以防止变形，又能提高生产率。

当工件较大，数量又不多时，可在容易发生变形的部位临时焊上一些支撑或拉杆，增加工件的刚性，也能有效的减少焊接变形。

3. 散热法

散热法又称强迫冷却法，即将焊接处的热量迅速散走，使焊缝附近的金属受热面大大减少，达到减小焊接变形的目的。图 3（a）为水浸法示意图，常用于表面堆焊和焊补。图3(b)是散热法示意图，用紫铜作散热垫，有的还钻孔通冷却水，这些垫板越靠近焊缝效果越好。但散热法比较麻烦，且对于淬火倾向大的钢材不宜采用，否则易裂。

4. 锤击焊缝法

锤击焊缝法，即用圆头小锤对焊缝敲击，可减少焊接变形和应力。因此对焊缝适当锻延，使其伸长来补偿这个缩短，就能减小变形和应力。锤击时用力要均匀，一般采用0.5Kg—1.0Kg 的手锤，其端部为圆角（R=3—5mm）。底层和表面焊道一般不锤击，以免金属表面冷作硬化。其余各道焊完一道后立刻锤击，直至将焊缝表面打出均匀致密的点为止。

五、常见复杂构件防止变形的方法

1. 钢架的焊接

钢架焊接的关键问题，是如何保证强度和防止变形。从工艺上保证强度能适应载荷的变化，其变形量不致影响安装和使用的要求，因此：

1）焊缝的高度和长度，要按图施工。装配误差要小，坡口要清理干净。

2）钢架的焊接一般先焊腹杆与节点板之间的焊缝，然后再焊上、下弦与节点板之间的焊缝，焊接顺序不应集中，而应在节点间间隔跳开焊接（见图4(a)）。

3）节点板与杆件之间的横向焊缝不焊（见图4(b)），各种焊缝应尽量采用船形焊。

2. 锅炉集箱管接头的焊接

锅炉集箱管接头焊缝集中，又偏于一侧，焊后产生较大的弯曲变形，见图5

在圆筒上侧有两排共26个管接头。

采用跳焊的焊接顺序可解决变形问题。先由一名焊工在第一根集箱上相隔2—3个管接头跳焊一个接头。跳焊完第一根后接着又到第二根进行同样的跳焊。依次把6—10根集箱跳焊过一遍后，再反过来从第一根开始跳焊第二遍，这时早已焊好的管接头温度已降低到40℃--50℃以下。这样反复跳焊几遍直到全部管接头焊完。焊后虽然尚有2—3mm弯曲变形，但已在公差范围内，达到质量要求。

焊接是一个不均匀的受热过程，焊接后，肯定会产生焊接残余应力，并发生焊接变形，这给设备和结构的制作和安装带来了困难，你在施工中是怎样进行变形控制的呢？

斑竹好，我是做钢结构的，我来介绍一下做储罐底板的一般焊接变形控制方法:

1.合理的焊接顺序

1.1边缘板的焊接，应符合下列规定：

1.1.1首先施焊靠外缘300mm部位的焊缝。在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前，应完成剩余的边缘板对接焊的焊接。

1.1.2弓形边缘板对接焊缝的初层焊，宜采用焊工均匀分布，对称施焊方法。

1.1.3收缩缝的第一层焊接，应采用分段退焊或跳焊法。

1.2中幅板的焊接

中幅板焊接时，先由罐中心向外焊所有短焊缝，再由罐中心隔条向外焊焊接长焊缝，首道焊应用分段退焊法。长焊缝焊接时，应由两名焊工由中心向两边对称施焊，施焊采用分段退焊法，分段间距500～600mm。

2.使用工装夹具

根据底板焊缝的长度，确定合理的工装夹具数量，一般来讲，每隔1.5米加一个楔形夹具. 由于结构特点在底板的焊接中不可能运用反变形法来减少焊接变形.