船体分段焊接变形控制工艺规范
1 范围
本规范规定了船体分段焊接变形控制工艺的施工前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。
本规范适用于散货船、油船的建造。
2 规范性引用文件
Q/SWS 41-003-2006 船舶结构焊接与坡口型式选用规定
Q/SWS 41-009-2005 船体焊接原则工艺规范
Q/SWS 52-002-2006 船体精度设计规定
Q/SWS 60-001.2-2003 船舶建造质量标准 建造精度
3 施工前准备
3.1 焊接材料应符合Q/SWS 41-009-2005《船体焊接原则工艺规范》
3.2 焊接坡口型式应符合Q/SWS 41-003-2006《船舶结构焊接与坡口型式选用规定》。
4 人员
4.1 装配工，应对本工种的应知应会熟悉掌握，并持证上岗。
4.2 电焊工必须经过专业培训，并持有船级社认可焊工合格证书，方可从事相应等级的焊接工作。
4.3 施工人员应熟悉分段施工工艺，并在施工过程中予以贯彻、落实。
5 工艺要求
5.1 分段制造应满足Q/SWS 60-001.2-2003《船舶建造质量标准 建造精度》和Q/SWS 41-009-2005《船体焊接原则工艺规范》的要求。
5.2 为控制焊接变形，一般应先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝。船体结构焊缝的焊接顺序是先焊对接缝，后焊角接缝。对接缝的焊接顺序是先焊平对接焊，后焊横对接,最后焊立对接；带坡口的接头先焊，不带坡口的接头后焊。角接缝的焊接顺序是先焊立角接缝，后焊平角接缝。
5.3 在CO2衬垫多层多道焊时，第一层焊缝焊接电流不允许超过200安培；层间温度应控
焊缝宽度不宜超过14毫米。
5.4 特殊分段焊接，如艉轴管与铸钢件及构架焊接时，为控制艉轴管中心线偏移，要派专人进行测量，当出现中心线超公差产生椭圆度时，要及时改变焊接顺序，在椭圆的短轴上先焊，使艉轴管保持正圆。
5.5 分段在设计时，应加放焊接补偿量，具体焊接补偿量按照Q/SWS 52-002-2006《船体精度设计规定》进行加放。 6 工艺过程
6.1 货舱区双层底分段焊接变形控制。 6.1.1 施工方法及状态
6.1.1.1 建造方案：双层底分段分为内底平面分段和外底平面分段；分别在流水线平台上建造，最后内底分段翻身扣在外底分段上，见图1。 6.1.1.2 建造简要程序：
a）外底板拼板→焊接→外底纵骨装配→焊接→移出流水线平台搁在外场胎架上。 b）内底拼板→焊接→内底纵骨装配→焊接→肋板、纵桁、管弄板架→焊接→移出流水线平台翻身扣在外底板上→纵横构架与外板焊接。
c）舭部底板、纵骨→焊接→舭部板架吊在内底分段胎架上合拢→焊接→舭部外板（转圆板）→焊接。
5.小的片状组立装配焊接。
1.外底为基面纵骨安装。4.-TB83C, -FRxxD 组立装配焊接(仅P面)。3.-BS1B组立装配焊接。
2.-TT1A组立装配焊接。-TB83C
-BS1B -FRxxD
-TT1A
//////////////
//////////////BTM PLATE 1
3
245建造过程
6.1.1.3 分段状态：
a）内底板架在平面分段流水线平台上，反造时，内底板为自由状态水平放置在平台上；
b）内底板架翻身扣在外板上，为自由状态，对纵、横结构与外板的角焊缝进行焊接。
6.1.2 焊接顺序
6.1.2.1 内外底板拼板示意图
a）焊接方法：横向对接缝采用CO2衬垫焊+埋弧自动焊
纵向对接缝采用FCB法焊接；
b）焊接顺序：如图2，①、②、③为施焊顺序
图2
6.1.2.2 纵骨与内底板焊接示意图
a）焊接方法：采用16电极HS-MAG自动角焊机
3，①、②、③、④、⑤、⑥
b）焊接顺序：如图
6.1.2.3 内底分段肋板、纵桁、管弄板架焊接示意图
a）组装焊接方法：采用CO2半自动和自动角焊机焊接
b）焊接顺序：如图4，由双数焊工同时进行焊接，焊工人数不超过12人，焊接方向从中间向前后、左右推进，先焊纵桁与肋板之间的立角焊，再焊纵向肋板与横向肋板之间的立角焊，后焊纵桁肋板与内底板之间的平角焊。
注：小组立能合拢的构架尽量在小组立时完成焊接工作。
图4
6.1.2.4 舭部底板与纵骨、肘板焊接示意图
a）焊接方法：舭部底板与纵骨之间平角焊采用16电极HS-MAG自动角焊，肘板与底板采用CO2半自动焊。
b）焊接顺序：如图5，肘板与底板间角焊缝由二名焊工从中间向左右、前后方向对称焊接。
图5
6.1.2.5 内底板架扣在外底板上与舭部分段合拢焊接按图6
a）焊接方法：采用CO2半自动角焊和CO2半自动衬垫焊
b）焊接顺序：
① 焊内底板架扣在外底板上结构焊缝。由双数焊工同时进行焊接，焊接方向从中
间向前后、左右推进。先焊内底板架纵横构架与外底纵骨之间的立角焊，后焊
纵横构架与外底板之间的平角焊。具体顺序参见图4。
② 焊舭部与内底分段合拢焊缝。先焊内底分段与舭部分段纵向外板对接缝，由二
名焊工从中间向艏艉两端焊接；再焊舭部转圆板与舭部底板对接缝（同样由两
名焊工从中间向两端焊接）；后焊舭部分段大肘板与边纵桁立角焊，最后焊舭部
转圆板与肘板平角焊缝。
图6
6.2 机舱底部分段焊接变形控制
6.2.1 施工方法及状态
6.2.1.1 建造方案：以内底平台为基面在胎架上反造。
6.2.1.2 建造简要程序：
a）内底平台拼板→焊接→纵桁、肋板组装→焊接→机舱底部贴外板→焊接→翻身放在曲面胎架上→肋板、纵桁与外板角接缝焊接；
b）横隔舱拼板→焊接→T形件、边水舱通道组装→焊接；
c）左（右）舷侧外板拼板→焊接→半隔舱、肋骨组装→焊接；
d）机舱底部以自由状态按置在曲面胎架上→隔舱组装→焊接→左右舷外板组装→焊接。
6.2.1.3 分段状态
a）机舱内底板以自由状态放置在平台胎架上，外底贴板接缝焊接结束后移出平台胎架；
b）机舱外底板翻身后以自由状态放置在曲面胎架上，按装横隔舱、左（右）舷侧分段及纵横构架，然后进行焊接。
6.2.2 焊接顺序
6.2.2.1 平台板、拼板示意图
a）焊接方法：采用埋弧自动焊和CO2衬垫焊
b）焊接顺序：如图7 ①②③④⑤⑥⑦⑧
图7
6.2.2.2 纵横向构架（纵桁、肋板）组装焊接按图8（在小组立能合拢的构架尽量在小组立时完成焊接工作。）
a）组装焊接方法：采用CO2半自动和自动角焊机焊接；
b）焊接顺序：由双数焊工同时进行焊接，焊接方向从中间向前后、左右推进，先焊中纵桁与肋板之间的立角焊，再焊边纵桁与肋板之间的立角焊最后焊纵桁、肋板与平台板之间的平角焊。
注：图中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为焊工数
图8
6.2.2.3 机舱底部分段外板装焊示意图
a）焊接方法：采用CO2衬垫焊和CO2衬垫焊+埋弧自动焊；
b）焊接顺序：由双数焊工进行对称焊接。先焊K行底板纵缝，后焊边缝，最后焊横向对接缝及纵向边接缝。具体顺序，见图9。
图9
6.2.2.4 舷侧外板拼板及构架装焊按图10。
a）焊接方法：采用CO2半自动焊和CO2衬垫焊由双数焊工进行对称焊接。先焊舷侧外
板对接缝，后焊隔舱、肋骨与舷侧外板角焊缝，最后焊构架与舷外板角焊缝，焊接方向从中间向前后、左右推进。
1
~
图10
6.2.2.5 横隔舱拼板及构架装焊按图11。
a）焊接方法：埋弧自动焊、CO 2半自动焊及自动角焊
b）焊接顺序：隔舱拼板先焊端接缝①，后焊边接缝②。加强筋焊接，CO2半自动焊或
自动角焊机焊接从中间向左、右舷对称焊接。
~
1
图11
6.2.2.6 机舱底部分段纵横构架与外板角焊缝焊接按图12。
机舱底部分段翻身后以自由状态放置在曲面胎架上，采用CO 2半自动焊，焊接纵桁、肋板
时进行焊接。焊接方向从中间向前后、左右推进。
注：图中箭头所指方向为焊接方向
图12
6.2.2.7 机舱底部分段组装焊接按图13。
a）焊接方法：采用CO2衬垫焊和CO2半自动焊。
b）焊接顺序：
① 先焊横隔舱与内底平台板角焊缝，从中间向左右方向焊接。后焊隔舱扶强材与
平台板角焊缝。
② 焊舷部外板纵向对接缝，从中间向艏艉方向焊接。
③ 焊左、右舷分段部分隔舱与横隔舱垂直对接缝，焊接方向，由下向上焊。
④ 焊纵横构架与平台板角焊缝。
6.3 艉部分段焊接变形控制
6.3.1 施工方法及状态
6.3.1.1 建造方案：以艉部横舱壁为基面卧造。
6.3.1.2 建造简要程序：
a）艉轴管轧圆合拢→焊接→艉轴管与艉轴毂合拢→焊接；
b）横隔舱拼板→焊接→纵桁、肋板、平台板→焊接→艉轴管插入分段后与前轴毂铸钢件合拢→焊接→贴外板焊接。
6.3.1.3 分段状态
艉部分段卧造时，艉部横隔舱为自由状态水平安置在胎架上。
艉轴管吊入分段为自由状态，与纵横构架焊接。
6.3.2 焊接顺序
6.3.2.1 艉轴管轧圆后，装焊按图14。
a）焊接方法：采用CO2衬垫焊+埋弧自动焊；
b）焊接顺序：由2名焊工从中间向两端进行焊接。
图14
6.3.2.2 艉轴管与艉轴毂铸钢件装焊按图15。
a）焊接方法：采用CO2半自动衬垫焊；
b）焊接顺序：由二名焊工进行对称焊接。
图15
6.3.2.3 横隔舱拼板焊接按图16。
a）焊接方法：采用埋弧自动焊、CO2半自动焊；
b）焊接顺序：见图16中1、2、3、4、5；
c）拼板焊接结束后，装纵、横构架，焊接构架与隔舱角焊缝，由双数焊工从中间向两端进行焊接。
图16
a）焊接方法：采用CO2半自动焊；
b）焊接顺序：先焊艉轴管与前艉管铸钢件连接焊缝，后焊艉轴管与各道肋板环形角焊缝，最后焊构架之间角焊缝。焊接时应由双数焊工从中间向前后、左右方向推进。
图17
6.3.2.5 艉部分段贴外板焊接按图18。
a）焊接方法：采用CO2衬垫焊；
b）焊接顺序：见图18 中1、2、3、4、5……；
c）先焊短焊缝，后焊长焊缝，短焊缝可从下向上焊、长焊缝应采用分段焊。
7 检验
各类型分段中合拢施焊结束后，按照各类分段测量表要求填写测量数据。
船体焊接工艺 1、手工单面焊双面成形 手工单面焊双面成形是借助开有坡口的接缝处留一定的间隙，并在反面垫衬开有成形槽的铜板，在进行单面手工焊的同时强制反面成形的一种工艺方法。手工单面焊双面成形一般用于焊缝背面难以进行刨铲焊根和封底焊的接缝，如球缘扁钢对接等，也可用于大接缝中局部甲板、平台及内底板的对接。 采用手工单面焊双面成形工艺时，应采取如下工艺措施： （1）板厚≥4mm时应沿接缝开出不留根的V形坡口，间隙约4~6mm； （2）接缝背面平整，焊接前用活络托架或铁楔等将铜垫固定于接缝背面并在焊接过程中保持铜垫与工件的紧贴； （3）第一层打底焊缝是焊缝反面成形的基础。焊接时宜采用直径较小的焊条（3~4mm）进行短弧焊接，电弧在间隙中逐渐前移，并使接缝两边边缘熔合良 好。当一根焊条焊完后，应迅速更换焊条，在弧坑前方约10mm处引弧，逐渐 过渡到弧坑处，以防止焊接接头产生未焊透及焊缝背面成形产生凹陷及焊瘤等 缺陷。 2、立焊向下焊（即“下行焊”） 立焊向下焊是采用专用的立焊向下焊焊条，对垂直位置的焊缝由上向下进行手工电弧焊的一种工艺方法，特加适宜于薄板的垂直焊缝焊接，也可用于船体结构中不重要部位的垂直焊缝和立对接焊缝的打底焊。采用立焊向下焊工艺时，工作效率高，焊缝美观，焊接变形小。 当进行立焊向下焊时，焊接电流应稍大些，焊条应向下倾斜，使焊条与下垂直面形成35°～85°的夹角。运条一般不作横向摆动，直拖而下或作微小摆动，以壁免淌渣现象。当装配间隙较大或需要较大的焊脚尺寸时，也可采用多层焊。 3、船台装焊中单面焊双面成形工艺方法的应用 船体大合拢时的内底板、甲板等对接缝，当采用单面焊双面成形工艺时，可省去仰焊封底焊缝的刨槽和施焊，显著提高生产效率和改善劳动条件。船体大合拢时甲板、内底板对接采用单面焊双面成形方法的工艺措施如下：
1、利用反变形法控制焊接变形 为了抵消和补偿焊接变形，在焊前进行装配时，先将工件向与焊接变形相反的方向进行人为的变形，这种方法称为反变形法。反变形法是生产中最常用的方法，通常适用于控制焊件的角变形和弯曲变形。 2、用刚性固定法控制焊接变形 利用夹具、支撑、专用胎具、定位焊等方法来增大结构的刚性，减小焊接变形的方法称为刚性固定法。刚性固定法简单易行，是生产中常用的一种减小焊接变形的方法。生产中常用刚性固定配合反变形来控制焊接变形。 3、选择合理的装焊顺序控制焊接变形 同一焊接结构，采用不同的装焊顺序，所引起的焊接变形量往往不同，应选择引起焊接变形最小的装焊顺序。一般采取先总装后焊接的顺序，结构焊后焊接变形较小。 4、选择合理的焊接顺序控制焊接变形 当焊接结构上有多条焊缝时，不同的焊接顺序将会引起不同的焊接变形量。合理的焊接顺序是指：当焊缝对称布置时，应采用对称焊接；当焊缝不对称布置时，应先焊焊缝小的一侧。此外，采用跳焊法、分段退焊法等控制焊接变形均有较好的效果。 5、散热法 散热法又称强迫冷却法。就是把焊接处热量散走，使焊缝附近的金属受热面大大减小，达到减小变形的目的。散热法有水浸法和散热垫法。 6、锤击法 利用锤击焊缝使焊缝延伸，就能在一定程度上克服由焊缝收缩所引起的变形。例如，薄板对接焊后会产生波浪变形，就可以用锤在焊缝长度方向上对焊缝进行锤击来克服其变形。 7、选择合理的焊接方法 选用能量比较集中的焊接方法如CO2气体保护焊、等离子弧焊来代替气焊和手工电弧焊进行薄板焊接，可减小变形量。 焊接电弧 焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象。在这种气体放电过程中产生大量的热能和强烈的光辉 。通常，气体是不导电的，但是在一定的电场和温度条件下，可以使气体离解而导电。 焊接电弧就是在一定的电场作用下，将电弧空间的气体介质电离 ，使中性分子或原子离解为带正电荷的正离子和带负电荷的电子（或负离子）， 这两种带电质点分别向着电场的两极方向运动，使局部气体空间导电，而形成电弧。 1、焊缝位置的影响 2.结构的刚性对焊接变形的影响3、装配和焊接顺序对结构变形的影响
手工焊接工艺规范 1、目的 规范在制品加工中手工焊接操作，保证产品质量。 2、适用范围 生产车间需进行手工焊接的工序及补焊等操作。 3、手工焊接使用的工具及要求 3.1焊锡丝的选择： 直径为或的焊锡丝，用于电子或电类焊接； 直径为或的焊锡丝，用于超小型电子元件焊接。 3.2烙铁的选用及要求： 3.2.1电烙铁的功率选用原则： 1)焊接集成电路、晶体管及其它受热易损件的元器件时，考虑选用20W内热式电烙铁。 2)焊接较粗导线及同轴电缆时，考虑选用50W内热式电烙铁。 3)焊接较大元器件时，如金属底盘接地焊片，应选100W 以上的电烙铁。 3.2.2电烙铁铁温度及焊接时间控制要求： 1)有铅恒温烙铁温度一般控制在280~360℃之间，缺省设置为330±10℃，焊接时间小于3秒。 焊接时烙铁头同时接触在焊盘和元件引脚上，加热后送锡丝焊接。部分元件的特殊焊接要 求: SMD器件：焊接时烙铁头温度为：320±10℃；焊接时间：每个焊点1~3秒。 拆除元件时烙铁头温度：310~350℃（注：根据CHIP件尺寸不同请使用不同的 烙铁嘴。） DIP器件：焊接时烙铁头温度为：330±5℃；焊接时间：2~3秒 注：当焊接大功率（TO-220、TO-247、TO-264等封装）或焊点与大铜箔相连， 上述温度无法焊接时，烙铁温度可升高至360℃，当焊接敏感怕热零件（LED、 CCD、传感器等）温度控制在260~300℃。 2)无铅制程 无铅恒温烙铁温度一般控制在340~380℃之间，缺省设置为360±10℃，焊接时间小于3秒，要求烙铁的回温每秒钟就可将所失的温度拉回至设定温度。 3.2.3电烙铁使用注意事项： 1)电烙铁不宜长时间通电而不使用，这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断，缩短其寿命，同时 也会使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被“ 烧死” 不再“ 吃锡” 。 2)手工焊接使用的电烙铁需带防静电接地线，焊接时接地线必须可靠接地，防静电恒温电烙 铁插头的接地端必须可靠接交流电源保护地。电烙铁绝缘电阻应大于10MΩ，电源线绝缘 层不得有破损。 3)将万用表打在电阻档，表笔分别接触烙铁头部和电源插头接地端，接地电阻值稳定显示值 应小于3Ω；否则接地不良。 4)烙铁头不得有氧化、烧蚀、变形等缺陷。烙铁不使用时上锡保护，长时间不用必须关闭电 源防止空烧，下班后必须拔掉电源。 5)烙铁放入烙铁支架后应能保持稳定、无下垂趋势，护圈能罩住烙铁的全部发热部位。支架
船舶电焊工 工种定义：利用电弧的高温热能或电流.通过液体溶渣所产生的电阻热能和焊接材料将船体或管子、舾装金属零、部件进行溶化焊接。 适用范围：在船舶建造与修理中.用手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊等方法，对船体结构、管系、船用锅炉及压力容器和舾装零、部件进行焊接。 等级线：初、中、高 学徒期：二年.其中培训期一年.见习期一年。 初级船舶电焊工 知识要求 1.电焊基本原理和电工基础知识。 2.船舶建造常用钢材及焊接材料的分类、名称、规格牌号及使用保管方法 8.常用焊接设备的型号规格、结构、工作原理和使用规则。 4.船体结构名称。 5.船舶焊缝代号的表示方法及其含义。 6.焊缝质量要求和焊接缺陷种类、产生原因及其防止方法。 7.船体结构焊接程序一般原则。 8.二氧化碳气体保护焊基础知识。 技能要求 1.酸、碱性焊条操作技术。
9.二氧化碳气体保护焊操作。 8.埋弧自动焊操作。 4.重力焊及下行焊条操作。 5.达到中国船舶检验局《焊工考试规则》中Ⅱ类焊工操作技术水平，并考核合格。 6.按构件材料的类别、厚度、坡口型式.正确选择焊条（焊丝）直径、焊接电流、焊接速度等工艺参数，并做好焊前准备工作。 7看懂船舶焊缝代号、正确执行焊接工艺规程。 8.常见焊接缺陷的分析及处理。 9.正确使用并维护保养焊接设备。 工作实例 1.船体底部、舷侧、甲板、舱壁、上层建筑等分段焊接.艏艉肋板、水密肋板的焊接、船体结构的各种纵横构架角焊缝焊接。 2.管子、法兰的角焊接.船名、标志、水尺线的焊接 8.船舶舾装件和舭龙骨焊接、锚链筒、锚唇的焊接.各种密性箱柜的焊接。 4.平焊对接缝的双面焊接及带衬垫单面焊接。 5.二氧化碳气体保护焊非水密构件和角焊的焊接。 中级船舶电焊工 知识要求 1.常用焊接设备（交、直流电焊机、二氧化碳气体保护焊机、弧
在焊接过程中由于急剧地非平衡加热及冷却，结构将不可避免地产生不可忽视地焊接残余变形。焊接残余变形是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性地关键因素。针对钢结构工程焊接技术地重点和难点，根据多年地工程实践经验, 本文主要阐述实用焊接变形地影响因素及控制措施和方法。 钢材地焊接通常采用熔化焊方法，是在接头处局部加热，使被焊接材料与添加地焊接材料熔化成液体金属，形成熔池，随后冷却凝固成固态金属，使原来分开地钢材连接成整体。由于焊接加热，融合线以外地母材产生膨胀，接着冷却，熔池金属和熔合线附近母材产生收缩，因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行，膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。这样，在焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来。 焊接变形地影响因素 焊接变形可以分为在焊接热过程中发生地瞬态热变形和在室温条件下地残余变形。 影响焊接变形地丙素很多，但归纳起来主要有材料、结构和工艺3个方而。 1 . 1材料因素地影响 材料对于焊接变形地影响不仅和焊接材料有关，而且和耳材也有关系，材料地热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形地产生过程有重要地影响。英中热物理性能参数地影响主要体现在热传导系数上，一般热传导系数越小，温度梯度越大，焊接变形越显箸。力学性能对焊接变形地影响比较复杂，热膨胀系数地影响最为明显，随着热膨胀系数地增加焊接变形相应增加。同时材料在高温区地屈服极限和弹性模量及其随温度地变化率也超着十分重要地作用，一般情况下，随着弹性模量地增大，焊接变形随Z减少而较高地屈服极限会引起较高地残余应力，焊接结构存储地变形能量也会因此而增大，从而可能促使脆性断裂，此外，由于塑性应变较小且塑性区范協不大, 因而焊接变形得以减少。 1 ? 2结构因素地影响 焊接结构地设讣对焊接变形地影响最关键，也是最复杂地因素-其总体原则是随拘束度地增加，焊接残余应力增加，而焊接变形则相应减少。结构在焊接变形过程中, 工件本身地拘束度是不断变化着地，因此自身为变拘束结构，同时还受到外加拘束地影响。一般情况下复杂结构自身地拘束作用在焊接过程中占据主导地位，而结构本身在焊接过程中地拘束度变化情况随结构复杂程度地增加而增加，在设il焊接结构时，常需要采用筋板或加强板来提高结构地稳左性和刚性，这样做不但增加了装配和焊接工作S,而且在某些区域，如筋板、加强板等，拘束度发生较大地变化，给焊接变形分析与控制带来了一泄地难度。因此，在结构设汁时针对结构板地厚度及筋板或加强筋地位置数量等进行优化.对减小焊接变形有着十分重要地作用。 1.3工艺因素地彩响
手工焊接工艺规范
手工焊接工艺规范 1、目的 规范在制品加工中手工焊接操作，保证产品质量。 2、适用范围 生产车间需进行手工焊接的工序及补焊等操作。 3、手工焊接使用的工具及要求 3.1焊锡丝的选择： 直径为0.8mm或1.0mm的焊锡丝，用于电子或电类焊接； 直径为0.6mm或0.7mm的焊锡丝，用于超小型电子元件焊接。 3.2烙铁的选用及要求： 3.2.1电烙铁的功率选用原则： 1)焊接集成电路、晶体管及其它受热易损件的元器件时，考虑选用20W内热式电烙铁。 2)焊接较粗导线及同轴电缆时，考虑选用50W内热式电烙铁。 3)焊接较大元器件时，如金属底盘接地焊片，应选100W 以上的电烙铁。 3.2.2电烙铁铁温度及焊接时间控制要求： 1)有铅恒温烙铁温度一般控制在280~360℃之间，缺省设置为330±10℃，焊接时间小于3秒。焊接 时烙铁头同时接触在焊盘和元件引脚上，加热后送锡丝焊接。部分元件的特殊焊接要求: SMD器件：焊接时烙铁头温度为：320±10℃；焊接时间：每个焊点1~3秒。 拆除元件时烙铁头温度：310~350℃（注：根据CHIP件尺寸不同请使用不同的烙铁嘴。）DIP器件：焊接时烙铁头温度为：330±5℃；焊接时间：2~3秒 注：当焊接大功率（TO-220、TO-247、TO-264等封装）或焊点与大铜箔相连，上述温度 无法焊接时，烙铁温度可升高至360℃，当焊接敏感怕热零件（LED、CCD、传感器等）温
度控制在260~300℃。 2)无铅制程 无铅恒温烙铁温度一般控制在340~380℃之间，缺省设置为360±10℃，焊接时间小于3秒，要求烙铁的回温每秒钟就可将所失的温度拉回至设定温度。 3.2.3电烙铁使用注意事项： 1)电烙铁不宜长时间通电而不使用，这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断，缩短其寿命，同时也会使烙铁 头因长时间加热而氧化，甚至被“烧死” 不再“ 吃锡” 。 2)手工焊接使用的电烙铁需带防静电接地线，焊接时接地线必须可靠接地，防静电恒温电烙铁插头的接 地端必须可靠接交流电源保护地。电烙铁绝缘电阻应大于10MΩ，电源线绝缘层不得有破损。 3)将万用表打在电阻档，表笔分别接触烙铁头部和电源插头接地端，接地电阻值稳定显示值应小于3Ω； 否则接地不良。 4)烙铁头不得有氧化、烧蚀、变形等缺陷。烙铁不使用时上锡保护，长时间不用必须关闭电源防止空烧， 下班后必须拔掉电源。 5)烙铁放入烙铁支架后应能保持稳定、无下垂趋势，护圈能罩住烙铁的全部发热部位。支架上的清洁海 绵加适量清水，使海绵湿润不滴水为宜。 3.3手工焊接所需的其它工具： 1)镊子：端口闭合良好，镊子尖无扭曲、折断。 2)防静电手腕：检测合格，手腕带松紧适中，金属片与手腕部皮肤贴合良好，接地线连接可靠。 3)防静电指套，防静电周转盒、箱，吸锡枪、斜头钳等。 4、电子元器件的插装 4.1元器件引脚折弯及整形的基本要求 4.2手工弯引脚可以借助镊子或小螺丝刀对引脚整形。所有元器件引脚均不得从根部弯曲，一般 应留1.5mm以上，因为制造工艺上的原因，根部容易折断。折弯半径应大于引脚直径的1～2
第八章典型船体结构的焊 接工艺 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第八章典型船体结构的焊接工艺第一节船体钢材的焊接性 焊接性的试验目的：为了评定焊接结构的可靠性，是否存在气孔、夹渣、裂纹等；焊缝及焊接接头强度、塑性、冲击韧性等力学性能和抗腐蚀性、时效、耐磨、耐热及耐酸性等耐久性。 一、船用碳素钢的焊接性 船体外板用钢材一般使用优质低合金钢，内结构可用普通低合金碳素钢。内河船舶普遍采用优质碳素钢因含碳量较低，焊接性能较好。无需采取特殊措施。 二、船用低合金钢的焊接 船用低合金钢的焊接性能也较好，不需采取特殊措施。但选用高强度低合金钢，焊接时可能出现焊接缺陷，可用工艺措施控制焊接缺陷的产生。 第二节船体结构焊接工艺基本原则一、焊接程序的一般原则 选择并严格执行焊接程序可减小结构变形和内应力。一般原则：
1、外板、甲板对接缝： ○1错开板缝：先横向焊，后纵向焊； ○2平列板缝：先纵向焊，后横向焊。 2、同时存在对接缝和角焊缝：先焊对接缝，后焊角焊缝。 3、整体或分段建造时：从结构中央向左右、前后对称焊接。 4、有对称中心线的构件：双数焊工对称焊。 5、手工电弧焊长缝：分段退焊或分中分段退焊。 6、同时存在单层焊缝和多层焊缝：先焊多层，后焊单层。多层焊各层方向相反，接头错开。 7、分段或总段外板纵缝及纵向构件与外板的角焊缝两端200-300mm：先不焊，以利于船台装配时对接。 8、内结构靠近总段大接缝一边的角焊缝：在大接缝焊接后再焊。
9、应力较大的大接缝：焊接过程不能中断，应连续完成。 10、分段中的焊接缺陷应在上船台前修补，不应在船台上进行。 二、焊接材料使用范围的规定 重要船体构件和部件应采用碱性低氢焊条（使用直流焊机）： ○1用低合金钢建造的所有船体焊缝； ○2用碳素钢建造的船体大合拢环形对接焊缝和桁材对接焊缝； ○3船壳冰带区的端接缝和边接缝； ○4船长大于90m的舷顶列板与强力甲板在船中0.5L区域内的角接焊缝； ○5桅杆、吊杆、吊艇架及其受力构件；○6拖钩架； ○7主机座及其相连接的构件； ○8艏柱、艉柱、艉轴架。 三、角接焊缝端部加强焊的规定 间断焊和单面连续焊的角焊缝：应在端部一定长度进行双面连续焊。 ○1组合桁材、强横梁、强肋骨的腹板与面板在肋板区域内应为双面连续焊。
行业资料：________ 控制压力容器管板焊接变形的方法 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共8 页
控制压力容器管板焊接变形的方法 在压力容器制造中，由于在控制压力容器管板进行焊接时，没有对焊接工艺参数进行合理的选择，导致在焊接过程管板焊接变形，本文主要对控制压力容器管板焊接变形的方法进行探讨。随着科学技术的迅猛发展，压力容器被普遍应用到能源工业、石油化学工业、科研工业等工业的生产过程中。因为压力容器属于危险性比较高的一类物品,很容易出现燃烧起火、爆炸等情况，对相关人员和单位造成一定的经济损失和伤害。在压力容器在压力容器制造中，往往由于组装与施焊的顺序不当，以及焊接工艺参数选择的不合理，易引起管板焊接变形，导致密封不严，管子拉脱。因此，在压力容器制作的过程中,对密封性要求非常的高。为了有效的避免因为各种不利因素对导致压力容器的密封性降低,本文主要对控制压力容器管板焊接变形的方法进行探讨。管板焊接变形的原因及影响因素 管板焊接变形的原因主要表现在两个方面。一是主要是由于筒体与管板焊接的横向收缩变形在厚度方向上的不均匀分布引起的；管板与筒体的焊缝一般为单面单边V型坡口，焊接时焊缝的背面和正面的熔敷金属的填充量不一致，造成了构件平面的偏转，所以这种变形在客观上是绝对存在的；二是管板与筒体焊接角变形主要由两种变形组成，即筒体与管板角度变化和管板本身的角变形，前者相当于两个工件对接焊接引起的角变形，后者相当于在管板上堆焊时引起的角变形。而焊接变形的大小的主要取决于管板的刚性、焊接线能量、坡口角度、焊缝截面形状、熔敷金属填充量焊接操作等因素有关。根据管板变形的原因及影响因素，由于管板焊接不能实现双面焊，焊接时电流过大会引起烧穿伤及换 第 2 页共 8 页
建造船舶船体焊接工艺 一、总则： 1、要求施工者严格按照《焊接规格表》进行施工； 2、船体艏艉外板的对接缝（非自动焊拼板部分）应先焊横向焊缝，后焊纵向焊缝； 3、在建造过程中，先焊对接焊缝，后焊角焊缝； 4、整体建造部分和箱体分段等应从结构的中央向左右和前后逐格对称的进行焊接，由双数 焊工对称施焊； 5、凡超过1m以上的收缩变形量大的长焊缝，应采用分段退焊法或分中分段退焊进行焊接 缝； 6、在焊接过程中，先焊收缩变形量大的焊缝，再焊变形量小的焊缝； 7、边箱分段、内底分段、甲板分段、艏艉分段分层建造，在合拢口两边应留出200~300mm 的外板缝暂不接焊，以利合拢时装配对接，且肋骨、舱壁及平台板等结构靠近合拢口一 边的角焊缝也暂不焊接，等合拢缝焊完后再焊； 8、靠舷侧的内底边板与纵骨、底外板与纵骨至少要留一条纵骨暂不焊接，避免自由边波浪 变形太大，不利于边箱合拢； 9、二层底分段艏艉分段大合拢，边箱分段合拢的对接缝要用低氢型（碱性）焊条或用相同 级别的711、712的CO2焊丝对称焊接，一次性连续焊完； 10、构件、分段、分片等部件各自完工后要自检、互检、报检，把缺陷修补完毕，把合格品 送下一道工序组装，没有拿到合格单的部件不能放到下一道工序组装。 二、焊接材料使用范围的规定 （一）焊接下列船体结构和部件应采用低氢型焊条（碱性焊条）或相同级别的711、712系列的CO2焊丝。 1、船体环型对接焊缝，中桁材对接缝，合拢口处骨材对接焊缝； 2、主机座及其相连接的构件； 3、艏柱、艉柱、艉轴管、美人架等； 4、桅杆座及腹板、带缆桩、导缆孔、锚机座、链闸及其座板等； 5、艉拖沙与外板结构等； 6、上下舵杆与法兰，舵杆套管与船体结构之间的连接。 （二）普通钢结构的焊接用酸性E4303焊条焊接或JM-56系列CO2焊丝焊接； （三）埋弧自动拼板，板厚≥8mm,用Ф4.0mm焊丝焊接，板厚5~8mm，用Ф3.2mm焊
1、焊接变形的定义 在焊接过程中，焊缝金属和基材的冷热循环所引起的膨胀和收缩形成焊接变形。焊接时，沿 同一边持续焊接引起的变形比两边交叉焊接的变形大。在焊接引起的冷热循环中，很多因素 影响金属的收缩并导致变形，如金属在受热时其物理、机械性能发生变化。当热膨胀增加、 热量增大时(见图1)，焊接区域温度升高，焊接区域钢板的弯曲强度、弹性、热导性能将降低。 2、产生焊接变形的原因 在金属冷热变化过程中，应了解怎样产生变形、为什么产生变形。图2 为一组钢板冷热变化 时产生的变形示例。均匀加热钢板时，向各个方向均匀膨胀，见图2a。当钢板冷却至室温时，也是均匀收缩并恢复至原始尺寸。如果钢板在加热时给予刚性约束(见图2b)，两个侧边就不 会产生变形。但是，加热时钢板一定会膨胀，所以只能在无约束的垂直方向膨胀(厚度方向)，从而使钢板变得更厚。同样，当钢板温度降至室温时，也将在各方向上收缩(见图2c)，这样，工件就发生了永久性弯曲或扭曲变形。
在焊接受热过程中，膨胀和收缩作用于焊接金属和基材上，焊缝和基材因局部被加热而形成 很大的温度梯度。冷却时，焊接金属试图正常收缩至室温时的体积。但是，熔化的焊接金属 因基材而受到约束，焊缝金属和基材之间就会产生应力集中。焊缝附近区域因此产生应力集 中而伸展或弯曲或变薄，这些超过焊缝金属屈服应力的集中释放就形成了永久变形。当焊接 温度接近室温，整个基材受到约束而无 法变形，金属的伸缩应力接近屈服应力。如果约束(夹具固定工件或反收缩力)取消，残余应 力释放，基材将发生迁移，焊接工件将产生变形。金属内部结构因焊接不均匀的加热和冷却 产生的内应力叫焊接应力，由焊接应力造成的变形叫焊接变形。不同的焊接工艺引起的焊接 变形量不同。 3 影响焊接结构变形的主要因素和变形的种类 (1)影响焊接结构变形的主要因素。 a．焊缝在结构中的位置； b．结构刚性的大小； c．装配和焊接顺序； d．焊接规范的选择。 (2)焊接变形的种类。 a．纵向收缩和横向收缩(在焊缝长度方向上的收缩称纵向收缩，在垂直于焊缝纵向的收缩称 横向收缩)； b．角变形； c．弯曲变形； d．波浪变形； e．扭曲变形。 (3)从焊接工艺上分析，影响焊接收缩量的因素。 a．采用焊条电弧焊焊接长焊缝时，一般采用焊前沿焊缝进行点固焊，有利于减小焊接变形，同时也有利于减小焊接内应力。 b．备料情况和装配质量对焊接变形也会产生影响。 c．焊接工艺中影响焊缝收缩量的因素有： ①线膨胀系数大的金属材料其焊接变形大，反之焊接变形小。 ②焊缝的纵向收缩量随着焊缝长度的增加而增加。 ③角焊缝的横向收缩比对接焊缝的横向收缩小。 ④间断焊缝比连续焊缝的收缩量小。 ⑤多层焊时，第一层引起的收缩量最大，以后各层逐渐减小。 ⑥在夹具固定条件下的焊接收缩量比没有夹具固定的焊接收缩量小，减少约40％～70％。
令狐采学创作 焊接变形的控制 方法 令狐采学 1 焊接应力与变形 焊接是一种局部加热的工艺过程。焊接过程中以及焊后,构件不可避免地会产生焊接应力和变形。焊接应力和变形在一定条件下还影响焊接结构的性能,如强度、刚度、尺寸精度和稳定性、受压时的稳定性和抗腐蚀性等。不仅如此,过大的焊接应力与变形, 还会大大增加制造工艺中的困难和经济消耗, 而且往往因焊接裂纹或变形过大无法矫正而导致产品的报废。 2 焊接应力与变形的形成过程 焊接应力与变形是由焊接产生的不均匀温度场而引起的。 假设有一块平板条( 如图所示) , 在他中心堆置一条焊缝。 图1 假定是焊接加热时的情况。 图 2 为焊接以后, 温度恢复到室温时的情况。与此同时, 由于不均匀加热还会产生垂直焊缝方向( 横向) 的盈利和 变形, 厚度则还产生板厚度方向的应力。 3 影响焊接应力与变形的主要因素
令狐采学创作 影响焊接应力与变形的因素主要有两个方面,第一个方面是焊缝及其附近不均匀加热的范围和程度, 也就是产生热变形的范围和程度; 第二个方面是焊件本身的刚度以及受到周围拘束的程度; 实际上也就是就是阻止焊缝及其附近加热所产生热变形的程度。两个方面作用的结果决定了焊缝附近压缩塑性变形区的大小和分布, 也决定了残余应力与残余变形的大小。 焊缝尺寸和焊缝数量及为止, 材料的热物理性能( 导热系数、比热、膨胀系数等) , 焊接工艺方法( 气焊、手工焊、埋弧焊、气体保护焊等) , 焊接参数( 焊接电流、电弧电压、焊接速度等) 以及施焊方法( 直通焊、跳焊、逆向分段汉等) 等因素影响到焊缝及其附近区不均加热的范围和程度, 影响到热变形的大小和分布; 焊接构件的尺寸和形状, 胎夹具的应用, 焊缝的布置以及装配焊接顺序等因素影响到焊接构件的刚度和周围的约束程度。一般来说, 焊接构件在约束小的条件下, 焊接变形达而应力小; 反之, 则焊接变形小而应力大。 4 焊接残余变形的预防和矫正 4.1 设计措施
1．编制说明 1.1 目的 本工艺规定了船舶在建造过程中对有关焊工、焊接材料、焊接工艺和焊接程序以及焊接质量的要求。保证该船按期完工。 1.2 船舶的主尺度 总长：Loa=63.98m 垂线间长：Lbp=60.80m 型宽：B=14.20m 型深：D=4.80m 设计吃水：d=3.60m 1.3 船体的基本结构及建造方法 1.3.1 船体结构 本船为钢质全电焊焊接结构。结构形式为混合骨架式，泥舱区域的斜边舱为纵骨架式，机舱、艉舱、艏尖舱以及上层建筑均为横骨架式。全船在FR3、FR19、FR23、FR39、FR56、FR73、FR90、FR94、FR103处设有船底至上甲板，贯通两舷的水密横舱壁。甲板室共二层，依次是驾驶甲板和罗经甲板。 1.3.2 建造方法 根据生产施工场地和起重能力，对该船拟采用内场加工，分段场地装配焊接，形成平面分段，在船台（船坞）上组装成立体分段。上层建筑根据主船体的进度，制造成各层甲板室的立体分段，逐层进行船上安装。 2. 编制依据 2.1 中国船级社CCS颁发的2009版《钢质海船入级规范》； 2.2 中国船级社CCS 颁发的2009版《材料与焊接规范》；
2.3《中国造船质量标准》（CB/T4000—2005）； 2.4《船舶钢焊缝射线照相和超声波检查规则》(CB/T3177-94)； 2.5《船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级》（CB/T3558—94）； 2.6《船体建造原则工艺》； 2.7 本船设计有关要求。 3．所有焊接人员资格 在建造的船舶上进行电焊的焊工应持有由CCS船级社或其他等效船级社签发的焊工资格证书，所持证书应在有效期限内。焊工在船上的允许施工范围应在焊工合格证合格项目的覆盖范围内，不允许超范围焊接。适用的工作范围规定如下：3.1 持有Ⅲ类焊工资格证书，合格项目为SⅢV10、SⅢH10和SⅢO10的焊工，可从事厚度＞8mm的重要板结构的全位置焊接。 3.2 持有Ⅱ类焊工证书，合格项目为SⅡV10和SⅡH10的焊工，可从事厚度8～20mm的主要板结构的平、立焊和横焊。 3.3 持有Ⅰ类焊工证书，合格项目为SIF10的焊工，可从事厚度8～20mm的一般板结构的平焊。 3.4 持有高强度钢焊工证书者，可以从事相应类别的普通强度钢材的焊接。4．焊接材料的选用 4.1 凡用于船上焊接的所有焊接材料均应由CCS船级社认可的工厂制造证书，船厂应出示焊接材料合格证书及其它相关的技术文件。 4.2 本船船体结构所采用的焊接材料均应满足CCS船社级《材料与焊接规范》（2009）II级焊接材料要求。
造船中的焊接变形和反变形控制 1.研究背景 船舶工业是传统的劳动密集型装配制造业，焊接操作是其中主要的作业形式之一，焊接水平的高低在很大程度上决定了船体的质量和生产效率,而焊接变形又是焊接过程中最难控制的一环。焊接变形的存在不仅造成了焊接结构形状变异,尺寸精度下降和承载能力降低,而且在工作荷载作用下引起的附加弯矩和应力集中现象是船舶结构早期失效的主要原因,也是造成船舶结构疲劳强度降低的原因之一[1]。焊接变形对现代造船技术的应用产生了障碍。由于焊接变形对船舶建造质量、成本和周期都具有重要影响，工业界一直对其非常重视，对焊接变形从实验和理论上进行了大量研究，希望能够对焊接过程进行有效预测和控制。反变形可以控制焊接变形，降低残余应力，且方法简单易行，在船舶行业有广泛的应用。 2.背景内容 针对造船中的焊接变形，国内外专家进行大量的研究。焊接过程是一个非平衡的、时变的、带有随机因素影响的物理化学过程，它涉及电弧物理、传质传热和力学等方面。至今对焊接过程变形的实时检测与监控仍是困难的，不仅需要特殊的方法，而且对设备的要求也很高。随着计算机软、硬件技术的快速发展，使得焊接热加工过程的数值模拟应运而生，实践证明数值模拟对于研究焊接现象是一种非常有用的方法。 2.1国外专家的预测和研究 20世纪30年代以来，许多苏联学者就开始了焊接变形计算与控制研究。如C.A.库兹米诺夫[2]研究了典型船体结构总变形和局部变形的计算方法，提出了减少和补偿焊接变形以及矫正主船体结构的解决方案。Greene和Holzbaur[3]开展了降低焊接残余应力和变形的研究，目前降低残余应力和焊接变形技术大多数由他们制定的法则演变而来。法国的国际焊接研究所对“焊接结构中残余
船体装配工艺规范 前言 1 范围 本规范规定了钢质船体建造的施工前准备、人员、工艺要求和工艺流程。 本规范适用于散货船、油轮、集装箱船、储油船的船体钢结构的建造，其它船舶可参考执行。 2 规范性引用文件 Q/SWS60-001.2-2003船舶建造质量标准建造精度 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本规范。 3.1零件 单个的钢板或型材。如：肋板、纵骨等。 3.2部件 两个或两个以上零件装焊成的组合件。如：带扶强材的肋板、带扶强材的平面舱壁。 3.3分段 整个船体结构为了制造方便而分解成的若干个平面或立体的块。而这些块又能组成一个完整的船体，这些块就叫分段。 3.4总段 将几个相邻分段组成一个较大的块，该较大块称总段。如：上层建筑总段。 3.5小组立 将两个或两个以上零件组成的部件的生产过程。如：拼T型材、肋板上装扶强材和开孔加强筋等。 3.6中组立 将部件和部件加零件组成一个较大组合件的生产过程。如：拼装成油柜等。 3.7大组立 将零件和部件组成分段的生产过程。 3.8总组 将几个相邻分段组成一个总段的生产过程。
3.9搭载 在船坞内将分段和总段组成完整一艘船体的生产过程。 4 施工前准备 4.1图纸资料： 施工前有关图纸，零件明细表，焊接工艺和完工测量表等。 4.2材料： 施工前查对零件的材质牌号，钢板厚度，型材尺寸等应与图纸相符合。4.3工具： 钢卷尺、线锤、水平橡皮管、油泵、花兰螺丝、铁楔、各种“马”、激光经纬仪、锤、氧乙炔割炬、电焊龙头、电焊面罩、角尺、角度尺。 5 人员 装配工上岗前应进行专业知识和安全知识的培训。并且考试合格。能明了图纸内容和意图，能明了下料切割后零部件上所表达的文字、符号的内容含义。熟悉有关的工艺和技术文件并能按要求施工。 6 工艺要求 6.1小组立 6.1.1 小组立工艺流程： 6.1.2 小组立作业标准： 对合线 构件对划线（理论线或对合线偏移）＜1.5mm～2.0mm 平整度＜4mm～6mm 小零件对大零件垂直度＜2 mm 标准极限
如何防止焊接变形 1、焊接变形的种类： 焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种，见图1，其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式，在不同的焊件上，由于焊缝的数量和位置分布不同，这两种变形又可表现为其它几种不同形式的变形。 2、如何利用合理的装配焊接顺序来控制焊接残余变形？ 不同的构件形式应采用不同的装配焊接方法。 1）结构截面对称、焊缝布置对称的焊接结构，采用先装配成整体，然后再按一定的焊接顺序进行生产，使结构在整体刚性较大的情况下焊接，能有效地减少弯曲变形。 例如，工字梁的装配焊接过程，可以有两种不同方案，见图4。若采用图4b所示的边装边焊顺序进行生产，焊后要产生较大的上拱弯曲变形；若采用图4c所示的整装后焊顺序，就可有效地减少弯曲变形的产生。
2）结构截面形状和焊缝不对称的焊接结构，可以分别装焊成部件，最后再组焊在一起见图5。图5b所示的方案由于焊缝1离中性轴距离较大，所以弯曲变形较大，而图5a所示的焊缝1 的位置几乎与上盖板截面中性轴重合，所以对整个结构的弯曲变形没有影响。 3、如何利用合理的焊接顺序来控制焊接残余变形？ ⑴对称焊缝采用对称焊接当构件具有对称布置的焊缝时，可采用对称焊接减少变形。如 图4所示工字梁，当总体装配好后先焊焊缝1、2，然后焊接3、4，焊后就产生上拱的弯曲变形。 如果按1、4、2、3的顺序进行焊接，焊后弯曲变形就会减小。但对称焊接不能完全消除变形， 因为焊缝的增加，结构刚度逐渐增大，后焊的焊缝引起的变形比先焊的焊缝小，虽然两者方向 相反，但并不能完全抵消，最后仍将保留先焊焊缝的变形方向。 ⑵不对称焊缝先焊焊缝少的一侧因为先焊焊缝的变形大，故焊缝少的一侧先焊时，使它 产生较大的变形，然后再用另一侧多的焊缝引起的变形来加以抵消，就可以减少整个结构的变 形。
焊接变形的种类。 焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种，见图1，其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式，在不同的焊件上，由于焊缝的数量和位置分布不同，这两种变形又可表现为其它几种不同形式的变形。 2 焊件在什么情况下会产生纵向收缩变形？ 焊件焊后沿平行于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为纵向收缩变形。当焊缝位于焊件的中性轴上或数条焊缝分布在相对中性轴的对称位置上，焊后焊件将产生纵向收缩变形，其焊缝位置见表1。
焊缝的纵向收缩变形量随焊缝的长度、焊缝熔敷金属截面积的增加而增加，随焊件截面积的增加而减少，其近似值见表2。 表2 焊缝纵向收缩变形量的近似值（mm/m） 对接焊缝连续角焊缝间断角焊缝 0.15～0.3 0.2～0.4 0～0.1 注：表中所表示的数据是在宽度大约为15倍板厚的焊缝区域中的纵向收缩变形量，适用于中等厚度的低碳钢板。 3 试述焊缝的横向收缩变形量及其计算。 焊件焊后在垂直于焊缝方向上发生的收缩变形称为横向收缩变形，横向收缩变形量随板厚的增加而增加。低碳钢对接接头、T形接头和搭接接头的横向收缩变形量，见表3、表4。
对接接头横向收缩变形量的近似计算公式，见表5。 表5 对接接头横向收缩变形量的近似计算公式坡口形式横向缩短量计算公式 Y形双Y形△L横=0.1δ①+0.6 △L横=0.1δ+0.4 ①δ——板厚（mm）。 当两板自由对接、焊缝不长、横向没有约束时，横向收缩变形量要比纵向的大得多。 4 焊件在什么情况下会产生弯曲变形？ 如果焊件上的焊缝不位于焊件的中性轴上，并且相对于中性轴不对称（上下、左右），则焊后焊件将会产生弯曲变形。如果焊缝集中在中性轴下方（或下方焊缝较多）则焊件焊后将产生上拱弯曲变形；相反如果焊缝集中在中性轴上方（或上方焊缝较多），则焊件焊后将产生下凹弯曲变形。又如果焊件相对焊件中性轴左、右不对称，则焊后将产生旁弯，焊件产生弯曲变形的焊缝位置，见表6。
焊接变形的影响因素与控制(一) 摘要:在焊接过程中由于急剧的非平衡加热及冷却,结构将不可避免地产生不可忽视的焊接残余变形。焊接残余变形是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性的关键因素。针对钢结构工程焊接技术的重点和难点,根据多年的工程实践经验,本文主要阐述实用焊接变形的影响因素及控制措施和方法。 关键词:焊接变形;影响因素;控制措施 Abstact:Obviousresidualweldingdeformationisproducedinstructureinevitablyunbalancedheatinga ndcoolingduringwelding.whicharekeyinfluencingfactorsofstructuraldesignintegrity,manufacturingt echnologyrationalityandstructuralreiability.Basedonemphasisanddifficultiesofstructuralwelding,in fluencingfactorsandcontrolmeasuresforweldingdeformationareintroducedaccordingtoconstructio nexperience. Keywords:weldingdeformation;influencingfactor;controlmeasure 钢材的焊接通常采用熔化焊方法,是在接头处局部加热,使被焊接材料与添加的焊接材料熔化成液体金属,形成熔池,随后冷却凝固成固态金属,使原来分开的钢材连接成整体。由于焊接加热,融合线以外的母材产生膨胀,接着冷却,熔池金属和熔合线附近母材产生收缩,因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行,膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。这样,在焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来。 1焊接变形的影响因素 焊接变形可以分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和在室温条件下的残余变形。 影响焊接变形的因素很多,但归纳起来主要有材料、结构和工艺3个方面。 1.1材料因素的影响 材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系,材料的热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。其中热物理性能参数的影响主要体现在热传导系数上,一般热传导系数越小,温度梯度越大,焊接变形越显著。力学性能对焊接变形的影响比较复杂,热膨胀系数的影响最为明显,随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用,一般情况下,随着弹性模量的增大,焊接变形随之减少而较高的屈服极限会引起较高的残余应力,焊接结构存储的变形能量也会因此而增大,从而可能促使脆性断裂,此外,由于塑性应变较小且塑性区范围不大,因而焊接变形得以减少。 1.2结构因素的影响 焊接结构的设计对焊接变形的影响最关键,也是最复杂的因素。其总体原则是随拘束度的增加,焊接残余应力增加,而焊接变形则相应减少。结构在焊接变形过程中,工件本身的拘束度是不断变化着的,因此自身为变拘束结构,同时还受到外加拘束的影响。一般情况下复杂结构自身的拘束作用在焊接过程中占据主导地位,而结构本身在焊接过程中的拘束度变化情况随结构复杂程度的增加而增加,在设计焊接结构时,常需要采用筋板或加强板来提高结构的稳定性和刚性,这样做不但增加了装配和焊接工作量,而且在某些区域,如筋板、加强板等,拘束度发生较大的变化,给焊接变形分析与控制带来了一定的难度。因此,在结构设计时针对结构板的厚度及筋板或加强筋的位置数量等进行优化,对减小焊接变形有着十分重要的作用。 1.3工艺因素的影响 焊接工艺对焊接变形的影响方面很多,例如焊接方法、焊接输入电流电压量、构件的定位或固定方法、焊接顺序、焊接胎架及夹具的应用等。在各种工艺因素中,焊接顺序对焊接变形的影响较为显著,一般情况下,改变焊接顺序可以改变残余应力的分布及应力状态,减少焊接变形。多层焊以及焊接工艺参数也对焊接变形有十分重要的影响。焊接工作者在长期研究中,总结出一些经验,利用特殊的工艺规范和措施,达到减少焊接残余应力和变形,改善残余应力
焊接变形的控制及预防措施探究 焊接过程中，由于焊缝金属和基础材料的冷热循环问题所引发的收缩、膨胀，被称之为是焊 接变形问题。在进行焊接工作的时候，沿着同一边进行焊接，可能会引发变形超过两边交叉 焊接，并且由于焊接所引发的冷热循环中，会对金属的收缩性造成影响，并导致变形问题的 出现，像金属在受热过程中，其机械、物理性能都会有所变化，当热膨胀增大、热量增大的 时候，焊接区域的温度会升高，进而导致焊接区域钢板的弹性、强度和热导性能出现降低的 情况。 1 焊接应力和焊接变形的定义 在钢结构焊接过程中，由于焊接时产生的热源以及焊接热循环的影响，使焊件不均匀受热， 在焊件上形成了不均匀的温度区域，致使焊件根据钢结构的特性不均匀的收缩及膨胀，使焊 件内部形成焊接应力引起形变。焊接应力根据焊件材质、焊接时施工方法、焊接工艺及固定 时的拘束程度等，造成不同的焊接应力大小及分布，按照焊接应力作用方向可将其分为三大类，分别为单向力、双向应力及三向应力。薄板的对接焊划归为双向应力；大厚度焊件、丁 字焊缝划归为三向应力，其具有纵向应力、横向应力及厚度方向产生的应力。三向应力会使 钢结构的脆性断裂更易发生，降低材料的塑性，是一种存在安全隐患的应力状态。焊接残余 应力和变形，对钢结构的承载能力以及构件的加工精度有着很大的影响，施工中应该从源头 抓起，强化设计方案，增强焊接工艺、焊接方法的精确度，降低焊接应力和残余变形对钢结 构造成的影响。 2 导致焊接变形的原因 1)焊接应力的产生是导致焊接变形最主要的原因。焊接工件的大小程度，复杂情况会产生大 小数量不等的复杂焊缝。在处理焊缝的过程中，就有难以预测的复杂应力产生，从而导致焊 接变形。变形度越大那么工件的外观和质量就会受影响。甚至可能会报废，或发生安全事故，造成经济损失。2)受焊接材料的影响。焊接材料的质量好坏对焊接变形会产生影响。材料基 本都是金属，金属本身有特殊的热物理性。焊接材料的热传导系数越大，温度梯度较小，这 样焊接变形的几率也就越小。焊接是向母材料焊口加热，让其产生高温，使焊材与母材料完 全融合。如果在加热过程中，受热不均匀，都会导致焊接变形。3)焊接结构的设计。焊接结 构因素是焊接变形的最大原因。焊接结构设计非常复杂。工件自身是拘束体，它随焊接而慢 慢变化。所以工作的难度比较大。焊接会出现数量、结构不一样的焊缝。如果焊缝的结构复杂，焊接就更难掌握。因为一部分结构件设计繁琐。技术含量要求比较高，所以对焊接的各 环节的要求都很严格。假设焊接结构设计不合理，其中随便哪一个地方出现问题，都会出现 焊接变形的情况。4)没有制定合理的焊接工艺。不合理的焊接工艺会影响产品的质量和生产 效率。焊接工艺也考验师傅的手艺。当然，对技师的要求也必须要高。焊接时所需要的电压、工件的固定、焊接的前后顺序，怎么选择合理的焊接设备，等各方面用到的工具都是焊接工 艺对焊接变不变形的重要影响部分。这就需要丰富的理论知识和实践经验的技师来制定合理 的焊接工艺。 3 钢结构焊接变形与焊接应力的分类 3.1 钢结构焊接变形的种类 钢结构焊接变形可以分为两大类，即为面内变形和面外变形。而面内变形可分为纵向收缩变形、焊缝回转变形及横向收缩变形三小类，面外变形多为弯曲形变、扭曲形变、角形变及失 稳波浪形变等。其中，钢结构多表现为纵向收缩变形和横向收缩变形，而在不同焊件中，这 两种变形往往会因焊缝的数量及位置分布不同，表现出其他形式的变形。 3.2 残余应力的分类