焊接变形控制焊接顺序

焊接顺序的基本原则在船体建造中，为了减小船体结构的变形和应力，正确选择和严格遵守焊接顺序，是保证船体焊接质量的重要措施。

由于船体结构复杂，各类型的船体结构也不一样，因此焊接顺序也有所不同。

所谓焊接顺序就是减小结构变形，降低焊接残余应力并使其分布合理的按一定次序进行焊接的过程。

船体结构焊接顺序的基本原则是：（1）船体外板、甲板的拼缝，一般应先焊横向焊缝（短焊缝），后焊纵向焊缝（长焊缝），见图14-1，对具有中心线且左右对称的构件，应该左右对称地进行焊接，最好是双数焊工同时进行，避免构件中心线产生移位。

埋弧焊一般为先纵缝后横缝。

（2）构件中如同时存在对接缝和角接缝时，则应先焊对接缝，后焊角接缝。

如同时存在立焊缝和平焊缝，则应先焊立焊缝，后焊平焊缝。

所有焊缝应采取由中向左右，由中向艏艉，由下往上的焊接次序。

（3）凡靠近总段和分段合拢处的板缝和角焊缝应留出200～300毫米暂不焊，以利船台装配对接，待分段、总段合拢后再进行焊接。

（4）手工焊时长度≤1000毫米可采用连续直通焊，≥1000毫米时采用分中逐步退焊法或分段逐步退焊法等方法，参照第十三章焊接应力与变形的图13-35。

（5）在结构中同时存在厚板与薄板构件时，先焊收缩量大的厚板多层焊，后焊薄板单层焊缝。

多层焊时，各层的焊接方向最好要相反，各层焊缝的接头应相互错开。

或采用分段焊法，见图14-2。

焊缝的接头不应处在纵横焊缝的交叉点。

（6）刚性较大的接缝，如立体分段的对接接缝（大接头），焊接过程不应间断，应力求迅速连续完成。

（7）分段接头T形、十字形交叉对接焊缝的焊接顺序：T字形对接焊缝可采用直接先焊好横焊缝（立焊），后焊纵焊缝（横焊），见图14-3（a）。

也可以采用图14-4（b）所示的顺序，在交叉处两边各留出200～300毫米，待以后最后焊接，这可防止在交叉部位由于应力过大而产生裂缝。

同样横缝叉开的T字形交叉对接焊缝的焊接顺序，见图14-3（d）。

十字形对接焊缝的焊接顺序，见图14-3（c）。

焊接变形的控制与矫正1、改进焊接设计（1）尽量减少焊缝数量在设计焊缝结构时应当避免不要的焊缝，尽量选用型钢、冲压件代替焊接件、以减少肋板数量来减少焊接和矫正变形的工作量。

（2）合理选择焊缝形状及尺寸对于板厚较大份额对接接头应选X型坡口代替V型坡口。

减少熔敷金属总量以减少焊接变形。

在保证有足够能力的条件下，应尽量选用较小的焊缝尺寸。

对于不需要进行强度计算的T形接头，应选用工艺上合理的最小焊脚尺寸。

并且采用断续焊缝比连续焊缝更能减少变形。

当按设计计算确定T形接头角焊缝时，应采用连续焊缝，不应采用与之等强的断续焊缝，并应采用双面连续焊缝代替等强度的单面连续焊缝，以减小焊角尺寸。

对于受力较大的T形或十字接头，在保证相同强度的条件下，应采用开破口的角焊缝，这样比一般角焊缝可大大减少焊缝金属、减少焊缝变形量。

（3）合理设计结构形式及焊缝位置设计结构时应考虑焊接工作量最小以及部件总装时的焊接变形量最小。

对于薄板结构，应选合适的板厚、减少骨架间距及焊角尺寸，以提高结构的稳定性、减少波浪变形。

此外，还应尽量避免设计曲线形结构。

因为采用平面可使固定状态下的焊接装备比较简单，易于控制焊接变形。

由于焊缝的横向收缩通常比纵向收缩显著，因此应尽量将焊缝布置在平行于要求焊接变形量最小的方向。

焊缝的位置应尽量靠近截面中心轴，并且尽量对称于该中心轴，以减少结构的弯曲变形。

2、采取工艺措施（1）反变形焊前将构件装配成具有与焊接变形相反方向的预先反变形。

反变形的大小应以能抵消焊后形成的变形为准。

这种预制的反变形可以是弹性的、塑性的或弹塑性的。

（2）刚性固定将构件加以固定来限制焊接变形，对于刚度小的结构，可以采用胎卡具或临时支承等措施，增加该结构在焊接时的刚度，以减少焊接变形量。

结构的刚度越大，利用刚性固定法控制弯曲变形的效果较差，而对角变形及波浪形较为有效。

这种方法虽然可以减少焊接变形，但同时却又增加了焊接应力。

（3）选用合理的焊接方法及焊接参数选用能量密度较高的焊接方法，可以减少焊接变形。

法兰的质量控制及焊接变形法兰作为主要连接件被广泛应用,虽然其结构比较简单, 但在合理选用材料、焊条配制、焊接质量控制等制造全过程均进行了严格的要求。

在焊接时, 由于焊缝横向收缩易引起法兰的变形, 给随后的机械加工或装配带来不便, 为矫正焊接变形要浪费大量的人力、物力,且难于达到预期的效果, 因此法兰在焊接过程中必须采取相应的工艺措施, 控制法兰的焊接质量和焊接变形。

1 规范要求当采用钢板制作法兰时, 应符合下列要求。

(1) 钢板应经超声检测, 无分层缺陷, 钢板表面不得有气泡、结疤、裂纹、折叠、夹杂和压入的氧化铁皮;(2) 应沿钢板轧制方向切割出板条、弯制、对焊成圆环, 并使钢板表面成为环的侧面;(3) 圆环的对接接头应采用全焊透结构;(4) 圆环的对接接头应经焊后热处理及100%射线或超声检测。

(5)Q235B 钢板不得用作毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器法兰; 法兰用碳素钢和低合金钢钢板制作时，厚度大于50mm勺Q245R Q345R钢板应在正火状态下使用。

2 制作、焊接及热处理首先, 下料前查看材料勺质量保证书且材料标记齐全, 按所需法兰勺厚度, 直径沿钢板轧制方向放出法兰条状展开线, 法兰内、外径为钢板两侧面。

当法兰直径较大时, 可按法兰展开长度的1/2 或1/3 等分块放线, 留出加工余量, 检查放线尺寸准确无误后移植材料标记。

其次,按划线进行切割, 并应将每块条形板的两端开出焊接坡口并采用机械加工的方法加工其坡口。

待坡口加工完毕后, 进加热炉火焰加热, 随之上卷板机卷制成环状, 将其对接接头处焊接牢固后空冷。

要合理选用焊条, 如法兰所用材料为Q235B、Q235G Q245R时,焊条牌号可以选用J426或J427;如法兰所用材料为Q345R寸,焊条牌号可选用J507或J506;当焊接接头拘束度大时,可选用抗裂性能好的焊条施焊，如J507RH或J506RH焊条在使用前必须进行烘干, 烘干温度按表1, 经烘干后的焊条从烘干箱取出后, 放入保温筒内, 当需要焊接时方可从保温筒内取出使用, 但放入保温筒内的焊条在使用期间应保持焊条所需的温度, 保证法兰焊接接头的焊接质量和强度,使焊缝的内外表面少出气孔和裂纹。

防止和减少焊接残余变形与应力的措施随着现代制造业的发展，焊接在各行各业中扮演着至关重要的角色。

无论是航空航天、汽车制造还是建筑工程，在这些领域中，焊接都是不可或缺的连接工艺。

然而，随之而来的焊接残余变形与应力问题也愈加引起人们的关注。

焊接过程中产生的残余变形与应力，不仅会影响工件的外观质量，还可能引发裂纹和变形等问题，严重影响其使用性能和寿命。

如何有效地预防和减少焊接残余变形与应力，成为了焊接工艺中的重要课题。

1.选材：材料的选择对于焊接残余变形和应力的控制至关重要。

在焊接过程中，通常会选择具有较高熔点和较小线膨胀系数的材料，以减少焊接时热影响区的热变形；还应根据实际情况选择合适的填充材料。

2.焊接方式：合理选择焊接方式是减少焊接残余变形和应力的关键。

一般来说，采用低热输入、低变形的焊接方式，例如脉冲焊、激光焊等，能够有效降低焊接工件的残余变形和应力。

3.焊接顺序：合理规划焊接顺序也是减少残余变形和应力的重要手段。

通常情况下，应该首先焊接边缘，然后逐渐向内焊接，以减少焊接区域的热输入，降低残余变形和应力。

4.预热和后热处理：在一些情况下，通过预热和后热处理也能有效减少焊接残余变形和应力。

预热能够降低材料的硬度，减少焊接残余应力；后热处理则能够通过回火或退火处理，消除残余应力，提高焊接接头的韧性和稳定性。

5.夹具和辅助装置：采用合理的夹具和辅助装置也能有效减少焊接残余变形和应力。

夹具的设计应在尽量避免约束工件的能够保证焊接接头的稳固性；而辅助装置则可以提供额外的支撑，减少工件在焊接过程中的变形。

总结回顾：在焊接工艺中，预防和减少焊接残余变形与应力是至关重要的。

通过合理选材、焊接方式、焊接顺序、预热和后热处理、夹具和辅助装置等措施，可以有效控制焊接过程中的残余变形和应力，保证焊接接头的质量和稳定性。

个人观点：作为焊接工艺的重要环节，防止和减少焊接残余变形与应力对于提高焊接接头的质量和稳定性至关重要。

焊接结构件焊接变形的控制摘要：在机械工程中，焊接作为一种重要的加工技术特别是在水泵和油源等油品的生产中，在结构焊接生产中起着不可或缺的作用。

因此，在焊接环境合适的情况下，适当地调整焊接规范和焊接工艺可以减少焊接结构件的变形量。

基于此，本文对焊接变形的影响因素以及焊接结构件焊接变形控制的措施进行了分析。

关键词：焊接变形；机械制造；措施1 焊接变形的影响因素1.1 焊缝在结构中的位置焊缝在焊接结构中的位置不对称，往往是造成结构整体弯曲变形的主要因素。

当焊缝处在焊件中性轴的一侧时，焊件在焊后将向焊缝一侧弯曲，且焊缝距离中性轴越远，焊件就越易产生弯曲变形。

在整个焊接结构中，如中性轴两侧焊缝的数目各不同，且焊缝距中性轴的距离也各不相同，也易引起结构的弯曲变形。

1.2 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。

2 焊接结构件焊接变形控制的措施2.1 焊接结构件设计方面在焊接过程中，要尽量避免焊缝的数量。

但是如果焊接机械条件有限的情况，又要求结构件强度高，那么在焊接过程中产生更多的焊缝就无法避免了。

焊缝出现的数量少，在焊接中需要的热量相对也会较少一些，可以节省工时和焊接材料，可以提高焊接效率。

在焊接的同时，也要选择好合适的焊缝尺寸。

在整个焊接过程中，要优先考虑对接焊缝，因为对接焊缝的受力情况是最好的，出现的变形也较少，一般来说焊缝尺寸越大，里面填充的焊接材料就越多，在焊接时需要的热量就越大，同时也影响焊缝收缩时的压力，从而造成的结果就是焊接变形了，且焊缝数量多。

焊接变形的原因及控制方法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。

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。

一、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。