焊接變形的成因及控制方法

時(shí)間：2019-04-26作者：清河縣漢龍焊接材料有限公司瀏覽：257

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(shè)


材料特性影響大，低膨高彈變形??；


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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yīng)該對稱走，應(yīng)力抵消變形??；


控制變形方法多，參數(shù)設(shè)計(jì)找訣竅；


反變拘束較常用，留夠余量防縮變；


復(fù)雜結(jié)構(gòu)單元化，拼接總裝形變??；


焊縫結(jié)構(gòu)不對稱，少縫起焊較有效；


焊縫對稱不用煩，偶數(shù)工人同時(shí)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(shí)用；


認(rèn)清形變其本質(zhì)，解決問題不用煩；


實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較重要，大家都應(yīng)要記牢。

1.產(chǎn)生變形的原因

說的簡單些就是應(yīng)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(jié)起來主要有材料、結(jié)構(gòu)和工藝3個(gè)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(huì)造成較高的殘余應(yīng)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(jié)構(gòu)因素
焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對焊接變形的影響較關(guān)鍵，總體原則是隨著拘束度的增加，焊接殘余應(yīng)力增加，焊接變形則相應(yīng)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(gòu)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(shè)計(jì)措施

1合理的選擇焊接的尺寸和形式

在保證結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，可以減少焊縫數(shù)量。此外適當(dāng)增加壁板的厚度，以減少肋板的數(shù)量，或者采用壓型結(jié)構(gòu)代替肋板結(jié)構(gòu)，都可以防止薄板的結(jié)構(gòu)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(shí)，將零件的實(shí)際長度或者寬度尺寸比設(shè)計(jì)尺寸適當(dāng)加大以補(bǔ)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(gòu)件的角變形和彎曲變形。

①將焊件固定在剛性平臺(tái)上（適合于薄板拼接時(shí)的剛性固定）

②將焊件組合成剛性較大或者對稱的結(jié)構(gòu)（適合T型梁等結(jié)構(gòu)的控制）

③利用焊接夾具增加結(jié)構(gòu)的剛性和拘束

④利用臨時(shí)支撐來增加結(jié)構(gòu)的拘束。

4選擇合理的裝配焊接順序

裝配順序?qū)附咏Y(jié)構(gòu)變形的影響很大。

①大型復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)，只要允許的條件下，把他分成若干個(gè)結(jié)構(gòu)簡單的部件，單獨(dú)進(jìn)行焊接，然后進(jìn)行總裝。

②正在施焊的焊縫應(yīng)靠近結(jié)構(gòu)截面的中性軸。

③對于焊縫非對稱布置的結(jié)構(gòu)，裝配焊接時(shí)應(yīng)先焊焊縫少的一側(cè)。

④焊縫對稱布置的結(jié)構(gòu)，應(yīng)由偶數(shù)焊工對稱地施焊。

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

針對焊接變形，我們應(yīng)該在選擇焊接方法及焊接工藝參數(shù)都應(yīng)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(shí)踐中多多體會(huì)，多多總結(jié)。

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