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1.產(chǎn)生變形的原因

 

     說得簡單些就是因為在焊接過程中，由于鋼材受熱熔化后，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個方面。

 

1）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(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。

 

2）結(jié)構(gòu)因素

 

      焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計對焊接變形的影響最關(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。

 

3）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。影響最大的是焊接順序。

 

3.焊接變形的控制

 

01設(shè)計措施

 

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。

 

 

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)良具有好的效果。

 

 

02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最常用的焊接方法。

 

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(shè)計尺寸適當(dāng)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(gòu)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將焊件組合成剛性更大或者對稱的結(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，把它分成若干個結(jié)構(gòu)簡單的部件，單獨進(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，可采用下圖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，大家還是要在實踐中多多體會，多多總結(jié)。