焊接变形的控制与矫正

焊接变形的控制与矫正

1、改进焊接设计

（1）尽量减少焊缝数量

在设计焊缝结构时应当避免不要的焊缝，尽量选用型钢、冲压件代替焊接件、以减少肋板数量来减少焊接和矫正变形的工作量。

（2）合理选择焊缝形状及尺寸

对于板厚较大份额对接接头应选X型坡口代替V型坡口。减少熔敷金属总量以减少焊接变形。在保证有足够能力的条件下，应尽量选用较小的焊缝尺寸。对于不需要进行强度计算的T形接头，应选用工艺上合理的最小焊脚尺寸。并且采用断续焊缝比连续焊缝更能减少变形。

当按设计计算确定T形接头角焊缝时，应采用连续焊缝，不应采用与之等强的断续焊缝，并应采用双面连续焊缝代替等强度的单面连续焊缝，以减小焊角尺寸。

对于受力较大的T形或十字接头，在保证相同强度的条件下，应采用开破口的角焊缝，这样比一般角焊缝可大大减少焊缝金属、减少焊缝变形量。

（3）合理设计结构形式及焊缝位置 设计结构时应考虑焊接工作量最小以及部件总装时的焊接变形量最小。对于薄板结构，应选合适的板厚、减少骨架间距及焊角尺寸，以提高结构的稳定性、减少波浪变形。此外，还应尽量避免设计曲线形结构。因为采用平面可使固

定状态下的焊接装备比较简单，易于控制焊接变形。

由于焊缝的横向收缩通常比纵向收缩显著，因此应尽量将焊缝布置在平行于要求焊接变形量最小的方向。焊缝的位置应尽量靠近截面中心轴，并且尽量对称于该中心轴，以减少结构的弯曲变形。

2、采取工艺措施

（1）反变形

焊前将构件装配成具有与焊接变形相反方向的预先反变形。反变形的大小应以能抵消焊后形成的变形为准。这种预制的反变形可以是弹性的、塑性的或弹塑性的。

（2）刚性固定

将构件加以固定来限制焊接变形，对于刚度小的结构，可以采用胎卡具或临时支承等措施，增加该结构在焊接时的刚度，以减少焊接变形量。结构的刚度越大，利用刚性固定法控制弯曲变形的效果较差，而对角变形及波浪形较为有效。这种方法虽然可以减少焊接变形，但同时却又增加了焊接应力。

（3）选用合理的焊接方法及焊接参数

选用能量密度较高的焊接方法，可以减少焊接变形。焊接热输入较小时，可以减少焊接变形，然而从焊接生产率来考虑，热输入又不宜过低。采用跳焊、逐步退焊等措施，可以影响焊接温度场，减少焊接变形量。选用不同的焊接参数，也可以控制及调节弯曲变形。例如，对于截面不对称的梁，选用较小的焊接参数焊接远离截面中心轴的焊

缝，可以调节梁的弯曲变形，以达到抵消其它焊缝所造成的弯曲变形。

（4）选择合理的装配焊接顺序

构件在装配过程中，截面的重心位置在不断地变化着，因而影响焊接变形量。所以同样的构件，采用不同的装配焊接顺序，就有不同的变形量，通常将构件分成部件，分别装配焊接，其顺序应做具体分析，对于重要的构件还应进行模拟试验。

分布在截面中心线两侧的焊缝，通常是先焊的一侧焊缝所产生的弯曲变形比后焊的一侧所产生的变形要大。所以，确定焊接顺序的原则是：焊缝少的一侧先焊，对于截面形状、焊缝布置均匀对称的构件，应当采用对称焊接施工。

（5）预拉伸法

采用机械的预拉伸、加热的预拉伸、或者机械的与加热的两种方法同时使用的预拉伸，可以使薄板预先得到拉伸与伸长，这是在张紧的薄板上装配焊接骨架，可以很好地防止波浪变形。

3、焊接变形的矫正

（1）机械矫正法

采用手工 锤击、压力机等机械方法使构件的材料产生新的塑性变形，这就使原来缩短的部分得到延伸，从而矫正了变形。对于薄板拼焊件的矫正。常采用多 轮碾压焊缝及其两侧使之延伸来消除变形。

（2）火焰矫正法

火焰加热所产生的局部压缩塑性变形，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600-8000C的加热温度。由于这种方法需要对构件再次加热至高温，所以对于合金钢等材料应当慎用。

1）火焰矫正的方法有一下三种

a、点状加热法 多用于薄板结构，加热点直径d≥15mm，加热点中心距a为50-100mm。

b、线状加热法 多用于矫正角变形、扭曲变形及筒体直径过大或椭圆度。

c、三角形加热法 用于矫正弯曲变形。

2）利用火焰矫正方法的注意事项

a、矫正变形之前应认真分析变形情况，制定矫正工作方案，确定加热位置及矫正步骤。

b、认证了解被矫正结构的材料性质。焊接性好的材料，火焰矫正后材料性能变化也小。对于已经热处理的高强度钢，加热温度不应超过其回火温度。

c、当采用水冷配合火焰矫正时，应在钢材冷到失云红态时再浇水。

d、矫正薄板变形若需锤击时，应采用木锤。

e、加热火焰一般才采用中性焰、