焊接變形和焊接應力產生原因和預防措施

焊接變形和焊接應力產生原因和預防措施焊接變形和焊接應力產生原因和預防措施

焊接變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形等。焊接過程中，對焊件進行不均勻加熱和冷卻，是產生焊接應力和變形的根本原因。減少焊接應力與變形的工藝措施主要有：一、預留收縮變形量，根據理論計算和實踐經驗，在焊件備料及加工時預先考慮收縮余量，以便焊后工件達到所要求的形狀、尺寸。二、反變形法,根據理論計算和實踐經驗，預先估計結構焊接變形的方向和大小，然后在焊接裝配時給予一個方向相反、大小相等的預置變形，以抵消焊后產生的變形。三、剛性固定法焊接時將焊件加以剛性固定，焊后待焊件冷卻到室溫后再去掉剛性固定，可有效防止角變形和波浪變形。此方法會增大焊接應力，只適用于塑性較好的低碳鋼結構。四、選擇合理的焊接順序盡量使焊縫自由收縮。焊接焊縫較多的結構件時，應先焊錯開的短焊縫，再焊直通長焊縫，以防在焊縫交接處產生裂紋。如果焊縫較長，可用逐步退焊法和跳焊法，使溫度分布較均勻，從而減少了焊接應力和變形合理的配和焊接順序。具體如下：

焊接變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、

波浪變形和扭曲變形等。焊接過程中，對焊件進行不均勻加熱和冷卻，是產生焊接應力和變形的根本原因。 減少焊接應力與變形的工藝措施主要有：

一、預留收縮變形量，根據理論計算和實踐經驗，在焊件備料及加工時預先考慮收縮余量，以便焊后 工件達到所要求的形狀、尺寸。

二、反變形法 ,根據理論計算和實踐經驗，預先估計結構焊接變形的方向和大小，然后在焊接裝配時給予一個方向相反、大小相等的預置變形，以抵消焊后產生的變形。 三、 剛性固定法

焊接時將焊件加以剛性固定，焊后待焊件冷卻到室溫后再去掉剛性固定，可有效防 止角變形和波浪變形。此方法會增大焊接應力，只適用于塑性較好的低碳鋼結構。 四、選擇合理的焊接順序

盡量使焊縫自由收縮。焊接焊縫較多的結構件時，應先焊錯開的短焊縫，再焊直通長焊縫，以防在焊縫交接處產生裂紋。如果焊縫較長，可用逐步退焊法和跳焊法，使溫度分布較均勻，從而減少了焊接應力和變形合理的配和焊接順序。 具體如下：1)先焊收縮量大的焊縫，后焊收縮量較小的焊縫; 2)焊縫較長的焊件可以采用分中對稱焊法、跳焊法，分段逐步退焊法。交替焊法 ;

3)焊件焊接時要先將所以的焊縫都點固后，再統一焊接。能夠提高焊接焊件的剛度，點固后，將增加焊接結構的剛度的部件先焊，使結構具有抵抗變形的足夠剛度;

4)具有對稱焊縫的焊件最好成雙的對稱焊,使各焊道引起變 形相互抵消;

5)焊件焊縫不對稱時要先焊接焊縫少的一側。

6)采用對稱與中軸的焊接和由中間向兩側焊接都有利于抵 抗焊接變形。

7)在焊接結構中， 當鋼板拼接時，同時存在著橫向的端接焊縫和縱向的邊接焊縫。應該先焊接端接焊縫再焊接邊接焊縫。

8)在焊接箱體時，同時存在著對接焊縫和角接焊縫時，要先焊接對接焊縫后焊接角接焊縫。

9)十字接頭和丁字接頭焊接時，應該正確采取焊接順序，避免焊接力集中，以保證焊縫獲得良好的焊接質量。對稱與中軸的焊縫，應由內向外進行對稱焊接。

10)焊接操作時， 減少焊接時的熱輸入，(降低電流、加快焊接速度、)。

11)焊接操作時，減少熔敷金屬量(焊接時采用小坡口、減少焊縫寬度、焊接角焊時減少焊腳尺寸)。

逐步退焊法 ，常用于較短裂紋的焊縫。施焊前把焊縫分成適當的小段，標明次序，進行后退焊補。焊縫邊緣區段的焊補，從裂紋的終端向中心方向進行，其它各區段接首尾相接的方法進行

五、錘擊焊縫法 在焊縫的冷卻過程中，用圓頭小錘均勻迅速地錘擊焊縫，使金屬產生塑性延伸變形，抵消一部分焊接收縮變形，從而減小焊接應力和變形 。

六、加熱“減應區”法 焊接前，在焊接部位附近區域(稱為減應區)進行加熱使之伸長，焊后冷卻時，加熱區與焊縫一起收縮，可有效減小焊接應力和變形。

七、焊前預熱和焊后緩冷 預熱的目的是減少焊縫區與焊件其他部分的溫差，降低焊縫區的冷卻速度，使焊件能較均勻地冷卻下來，從而減少焊接應力與變形。

八、合理的焊接工藝方法，采用焊接熱源比較集中的焊接方法進行焊接可降低焊接變形。如CO2氣體保護焊、氬弧焊等 減少焊接應力與變形的從設計方面的措施主要有： 1.選用合理的焊縫尺寸和型狀，在保證構件的承載能力的條件下，應盡量采用較小的焊縫尺寸;

2. 減少焊縫的數量，在滿足質量要求的前提下，盡可能的減少焊縫的數量;

3.合理安排焊縫的位置，只要結構上允許應該盡可能使焊縫對稱于焊件截面的中和軸或者靠近中和軸。

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