焊接變形的成因及控制方法

時間：2019-04-26

焊接變形的成因及控制方法

焊接變形危害大，控制變形料工設

材料特性影響大，低膨高彈變形小；

工藝參數(shù)要明確，焊接方法要正確；

薄板焊接小電流，厚板多道均勻焊；

結構設計要簡單，板材可用型鋼代；

厚板代替薄板件，減少肋板焊縫少；

焊道應該對稱走，應力抵消變形??；

控制變形方法多，參數(shù)設計找訣竅；

反變拘束較常用，留夠余量防縮變；

復雜結構單元化，拼接總裝形變??；

焊縫結構不對稱，少縫起焊較有效；

焊縫對稱不用煩，偶數(shù)工人同時焊；

長縫焊接變形大，雙人對稱退焊法；

單人焊接亦可行，分段跳焊較實用；

認清形變其本質，解決問題不用煩；

實踐經驗較重要，大家都應要記牢。

1.產生變形的原因

說的簡單些就是應為在焊接過程中，由于鋼材受熱溶化后，由于熱脹冷縮的原因使得鋼材冷卻收縮的過程中出現(xiàn)不平衡的收縮造成的。

2.焊接變形的影響因素

影響焊接變形的因素有很多，總結起來主要有材料、結構和工藝3個方面。

011）材料因素
主要是由于材料本身的物理特性造成的，尤其是材料的熱膨脹系數(shù)以及屈服極限還有彈性模量等對材料的作用，膨脹系數(shù)越大的材料其焊接變形量就越大，彈性模量增大焊接變形隨之減少，而屈服極限大的則會造成較高的殘余應力造成變形增大。不銹鋼的膨脹系數(shù)大于碳鋼的膨脹系數(shù)因此同等厚度的兩種材料不銹鋼的焊接變形的趨勢大于碳鋼的。

022）結構因素
焊接結構的設計對焊接變形的影響較關鍵，總體原則是隨著拘束度的增加，焊接殘余應力增加，焊接變形則相應減少。

033）工藝因素
主要影響的因素是焊接方法、焊接熱輸入（電流電壓）、構件的定位或者固定方法、焊接順序，焊接工裝夾具的使用。影響較大的是焊接順序。

3.焊接變形的控制

1）設計措施

1合理的選擇焊接的尺寸和形式

在保證結構承載力的情況下，盡可能采用較小的焊縫尺寸，減少焊接熱輸入對材料性能的影響如圖1。

2合理選擇焊縫長度和數(shù)量
只要允許，采用型材、沖壓件；焊縫多且密集的地方可采用鑄-焊聯(lián)合結構，可以減少焊縫數(shù)量。此外適當增加壁板的厚度，以減少肋板的數(shù)量，或者采用壓型結構代替肋板結構，都可以防止薄板的結構變形。
3合理安排焊縫位置
安排焊縫盡可能采用對稱于截面中性軸，或使焊縫接近中性軸，這對減少梁柱的撓曲變形優(yōu)良好的效果，

2）工藝措施

1反變形法

利用反變形的方式來控制焊接變形是較常用的焊接方法。如圖3幾種常見的反變形方法。

2留余量法

在下料時，將零件的實際長度或者寬度尺寸比設計尺寸適當加大以補償焊件的收縮，此方法適用于防止焊件的收縮變形。

3剛性固定

采用夾具或剛性胎具將被焊件盡可能地固定，可有效地控制待焊接構件的角變形和彎曲變形。

①將焊件固定在剛性平臺上（適合于薄板拼接時的剛性固定）

②將焊件組合成剛性較大或者對稱的結構（適合T型梁等結構的控制）

③利用焊接夾具增加結構的剛性和拘束

④利用臨時支撐來增加結構的拘束。

4選擇合理的裝配焊接順序

裝配順序對焊接結構變形的影響很大。

①大型復雜的焊接結構，只要允許的條件下，把他分成若干個結構簡單的部件，單獨進行焊接，然后進行總裝。

②正在施焊的焊縫應靠近結構截面的中性軸。

③對于焊縫非對稱布置的結構，裝配焊接時應先焊焊縫少的一側。

④焊縫對稱布置的結構，應由偶數(shù)焊工對稱地施焊。

⑤長焊縫（1m以上）焊接時，可采用圖12所示的方向和順序進行焊接，以減少焊后的收縮變形。

針對焊接變形，我們應該在選擇焊接方法及焊接工藝參數(shù)都應該予以注意，盡量選擇焊接熱輸入小的方法及工藝參數(shù)，避免大的焊接參數(shù)及焊接方法使得焊接變形增加，大家還是要在實踐中多多體會，多多總結。

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