焊接构件变形的控制

焊接构件变形的控制

［摘要］焊接变形不仅会影响结构的外形尺寸和精度，使矫形工作量增加，提高制造成本，而且还会降低结构的承载能力。本文针对焊接变形的种类及产生原因，详尽地阐述了预先防止、控制产生焊接变形的措施，以便在实际工作中将应力和变形控制在最小程度，保证焊接结构的质量，提高生产效率。

［关键词］焊接变形；预防与控制

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2.1??

2.2??构件焊后在垂直焊缝方向发生的收缩——横向收缩变形。角焊缝的横向收缩比对接焊缝的横向收缩小。

2.3??构件焊后的平面围绕焊缝产生的角位移——角变形，在堆焊、对接、搭接和丁字接头的焊接时，往往会产生角变形。

2.4?构件焊后整体发生的弯曲——弯曲变形，它是在焊接方向上的偏心收缩。

2.5??波浪变形是一种失稳变形，主要出现在薄板焊接结构中，产生原因是由于焊接产生的压缩残余应力，使板件出现因压曲形成的波浪变形。这不但严重影响了产品的外观，而且降低了构件的承载能力。

2.6??扭曲变形是构件焊后发生的螺旋变形，是因细长杆件纵向焊缝的横向不均匀或备料与组装质量不良，使构件绕自身轴线扭转而产生的。施焊工艺不当，也会造成难于矫正的扭曲变形。另外，

2.7??

2.8??

3???

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3.1??接3.2??

刚性大，细而长的构件，抗弯刚性小。结构抵抗扭曲的刚性除决定于结构尺寸大小外，最主要的是结构截面形状,如结构截面是封闭的，则抗扭曲变形能力就较强，不封闭的则抗扭能力弱。

3.3??装配和焊接顺序影响结构变形。同样一个焊接构件，采用不同的装配、焊接顺序，焊后产生的变形不一样。

3.4??焊接材料的线膨胀系数越大，焊后收缩变形也就越大。如不锈钢及铝的焊接变形比碳钢要大。

3.5??焊接方法的影响，焊接过程中，焊件受热越多，金属受热的体积越大,焊件扭曲和变形越严重。如气焊比手工电弧焊变形大，而手工弧焊比气保焊变形严重。

3.6??焊接规范也是影响焊接变形的主要因素，变形是随着焊接电流的增加而增加，焊条直径的增大而增大。同时，变形随着焊接速度的增加而减小。

3.7??不同的焊接方向会使焊接结构产生不同的变形情况，这不仅是因为在焊接过程中沿焊缝方向

3.8??以3.9??

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4.1???

4.1.1???选择最小的焊缝尺寸，在保证结构有足够承载能力的前提下，应采用尽量小的焊缝尺寸，不合理的加大焊缝尺寸，在角焊缝上表现得尤为突出，一般角焊缝往往受力不大，因此在保证焊接质量的前提下，按板厚选取工艺上可能的最小焊缝尺寸。在薄板结构中，采用接触点焊来代替熔化焊，用断续焊缝代替直通焊缝，可减少变形，节省焊后校正工作量。

4.1.2???尽可能减少焊缝长度和数量，适当选择壁板的厚度，可减少筋板的数量。

4.1.3???避免焊缝过于集中，焊缝应交错布置，避免交叉焊缝，焊缝间应尽量保持足够的距离。

4.1.4???采用刚性较小的接头型式，尽量减少焊缝的截面尺寸，用双V形坡口代替V形坡口，熔敷金属数量减少,且焊缝厚度方向对称，收缩一致，可减少焊接变形。角焊缝引起的焊接变形较大，所以要尽量减少角焊缝的焊脚尺寸。当钢板较厚时，开坡口的焊缝比角焊缝的熔敷金属量小，板厚不同时，坡口应开在薄板上。

4.1.5???尽量选用对称的构件截面和焊缝位置，焊缝对称于构件截面中性轴,或使焊缝接近中性

4.2???

向，以使焊接变形减小或抵消。多层焊能够翻转的焊接结构，要多次翻转施焊。对于不对称的焊接结构，要利用调整焊接顺序来控制焊接变形。

4.2.3???减少焊接量，在保证焊缝强度的前提下尽量减少焊缝截面尺寸，不受力的焊缝尽量采用间断焊而不用连续焊，在下料时，不应单纯为提高材料的利用率而增加不必要的拼接焊缝。

4.2.4???反变形法，为了抵消焊接变形,在焊前进行装配时，按照事先估计好的焊接变形的大小和方向，在装配时预加一个相反的变形，使其与焊接产生的变形相抵消。反变形法必须控制准确，因此有一定的局限性，如条件允许，可用试验方法得出预制反变形量的大小。

4.2.5???刚性固定法，焊前加强焊件的刚性，可以减少焊接变形。增加刚性的方法有：用简单的夹具或支撑；采用专用胎具；临时固定在刚性工作台上。焊接薄板时，也可采用在焊缝两侧一定

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起构件的弯曲变形，如果在与焊缝的对称位置，用气体火焰与焊接同步加热，使加热区和焊缝产生同样的膨胀变形，焊后与其保持一致收缩，则可以防止弯曲变形。

5???结束语

??在实际生产中，分析焊接结构变形时，要考虑各种影响因素，以便制定出较合理的预防和减少焊接变形的措施，保证产品质量，减少不必要的校正成本，避免焊接构件报废，提高经济效益。