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焊接变形的影响因素及预防措施焊接变形的影响因素及预防措施2012-02-21 22:06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性能、设计结构和焊接工艺三个方面。
一、材料因素的影响金属的焊接是金属的一种加工性能，接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系,它决定于金属材料的本身性质和加工条件。
金属的化学成分不同，其焊接性也不同。
碳的影响最大，其它合金元素可以换算成碳的相当含量来估算它们对焊接性的影响。
碳当量CE=C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Gr+Mo+V)/5(%)，式中各化学元素含量取其成分的上限。
碳当量越大，焊接性能越差。
当CE＜0.4%时，钢材焊接性良好，冷裂纹倾向小，焊接时一般不需加热；当CE=0.4～0.6时，焊接性较差，冷冽倾向明显，焊接时需预热并采取其它工艺措施；CE＞0.6时，焊接性差，冷冽倾向严重，焊接时需要较高预热温度和严格的工艺措施。
二、结构设计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。
虽然焊接工件随拘束度的增加,焊接残余应力增加,焊接变形相应减少，但在焊接变形过程中,工件本身的拘束度是不断变化着的，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。
三、焊接工艺的影响1、焊接方法的影响：熔焊使焊缝及其附近的母材经历了一个加热和冷却的热过程，由于温度分度不均匀，焊缝受到一次复杂的冶金过程，焊缝周围受到一次不同规范的热处理，引起相应的组织和性能的变化，直接影响焊缝质量。
浅议焊接变形的影响因素及控制方法[摘要]随着社会的发展，工农等各行各业对焊接技术的要求越来越多、越来越严格，在焊接工作的实际操作过程中，由于焊接本身所具有的的特性很易造成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。
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；控制措施一、焊接变形的主要形式还接变形的形式很多，主要集中在收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形和错边变形等。
二、影响变形的因素和危害性1.焊接材料因素焊接材料和母材料的材质对焊接变形都会产生影响，通常来说，焊接材料和母材料均为金属制品，金属特有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。
材料的热传导系数将直接决定焊接变形，一般热传导系数越大，温度梯度越小，对焊接变形的影响越小。
材料的力学性能中热膨胀影响最为显著，另外材料在高温区的屈服极限和弹性模量也会影响焊接的质量。
2.焊接结构因素焊接变形的影响因素中影响最大的是焊接结构的设计，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。
焊接时，结构工件本身的拘束度是随着焊接的进行而不断变化的，一般来说，结构非常复杂时，其自身的拘束度作用在焊接过程中的主导作用将非常显著，结构本身在焊接过程中，其拘束度随复杂程度增加。
通常在设计焊接结构时，需要采用筋板或加强板来提高结构的稳定性和刚性，这会造成工作了的加大和焊接变形分析的难度。
3.焊接工艺因素相对于焊接材料和焊接结构等因素来说，焊接工艺对焊接变形的影响要复杂多样些，其影响方面也更多样化。
焊接工艺对焊接变形的影响方面包括焊接方法、焊接输入电流电压量、构件的定位、固定方法、焊接顺序、焊接胎架、夹具的应用等。
其中焊接顺序对焊接变形影响最为显著，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。
焊接变形改善措施方案
焊接变形是在焊接过程中由于热量的影响而引起的金属结构形状发生偏离的现象。
焊接变形不仅会降低焊接件的精度和质量，还可能对焊接结构的强度和稳定性产生不利影响。
为了改善焊接变形，以下是一些常用的措施方案：
1. 选用合适的焊接参数：在进行焊接前，应根据焊接材料的性质和焊接结构的要求，合理选择焊接电流、电压、焊接速度等焊接参数。
通过调整焊接参数，可以控制焊接过程中的热输入，从而减小变形的发生。
2. 使用预留间隙：在焊接结构设计过程中，可以合理设计预留间隙。
预留间隙可以提供材料热膨胀的余地，从而降低焊接过程中的应力集中，减小变形的程度。
3. 采用预热和后热处理：通过对焊接件进行预热，可以使焊接材料的内部应力得到释放，从而减小变形的发生。
在焊接完成后，进行适当的后热处理，可以进一步改善焊接结构的性能和形状稳定性。
4. 使用临时支撑和夹具：在焊接过程中，可以利用临时支撑和夹具来固定和支撑焊接件，从而减小焊接过程中的变形。
5. 采用分段焊接：在焊接大型结构时，可以采用分段焊接的方式。
分段焊接可以减小焊接过程中的热输入和热冲击，从而降低变形的程度。
6. 优化焊接顺序：根据焊接结构的特点和要求，优化焊接顺序可以有效减小焊接变形。
在焊接过程中，应先焊接承载结构的重要部位，然后再进行其他部分的焊接。
综上所述，通过合适的焊接参数选择、预留间隙设计、预热和后热处理、临时支撑和夹具、分段焊接以及优化焊接顺序等措施方案，可以有效改善焊接变形问题，提高焊接质量和结构的稳定性。
焊接变形原因分析及其防止措施摘要：本文重点对常见焊接变形的原因进行分析，并根据原因分别从设计和工艺两个方面论述防止变形的措施。
关键词：焊接变形原因分析防止措施随着新材料、新结构和新焊接工艺的不断发展，有越来越多的焊接应力变形和强度问题需要研究。
焊接变形在焊接结构生产中经常出现，如果构件上出现了变形，不但影响结构尺寸的准确性和外观美观，而且有可能降低结构的承载能力，引起事故。
同时校正焊接变形需要花费许多工时，有的变形很大，甚至无法校正，造成废品，给企业带来损失。
因此掌握焊接变形的规律和控制焊接变形具有十分重要的现实意义。
一、焊接变形种类生产中常见的焊接变形主要有纵向收缩变形、横向收缩变形、挠曲变形、角变形、波浪变形、错边变形、螺旋变形。
这几种变形在焊接结构中往往并不是单独出现，而是同时出现，相互影响。
在这里重点对生产中经常出现的纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、错边变形进行分析。
二、焊接变形原因分析1.纵向收缩变形。
焊接时，焊缝及其附近的金属由于在高温下自由变形受到阻碍，产生的压缩性变形，在平行于焊缝的变形称之为纵向收缩性变形。
焊缝纵向收缩变形量可近似的用塑性变形区面积S来衡量，变形区面积S于焊接线能量有直接关系，焊接线能量越小，S越小，反之S越大。
同样截面的焊缝可以一次焊成，也可以分几层焊成，多层焊每次所用的线能量比单层焊时小得多，因此每层焊缝产生的塑性变形区的面积S比单层焊时小，但多层焊所引起的总变形量并不等于各层焊缝的总和。
因为各层所产生的塑性变形区面积和是相互重叠的。
从上述分析可以看出多层焊所引起的纵向收缩比单层焊小，所以分的层数越多，每层所用的线能量就越小，变形也越小。
2.横向收缩变形。
横向收缩变形是指垂直于焊缝方向的变形，焊缝不但发生纵向收缩变形，同时也发生横向收缩变形，其变形产生的过程比较复杂，下面分几种焊缝情况来分析。
2.1堆焊和角焊缝。
首先研究在平板全长上对焊一条焊缝的情况。
当板很窄，可以把焊缝当作沿全长同时加热，采用分析纵向收缩的方法加以处理。
焊接变形的原因及控制方法焊接变形是指焊接过程中产生的结构形状、尺寸和应力的改变。
变形对于焊接结构的质量和使用寿命都具有重要影响，因此需要采取控制措施来减少焊接变形。
1.熔融区的体积收缩：在焊接中，熔融区的温度升高，熔化的金属液体会发生体积收缩。
当焊接过程中发生多次的局部加热和熔化，熔融区收缩现象将会导致焊接件变形。
2.焊接应力：焊接过程中形成的焊接应力是导致焊缝及周边材料变形的重要原因。
焊接引起的应力主要有热应力和残余应力两种。
3.材料的热物理性质差异：焊接过程中，不同材料的热膨胀系数和热传导系数的差异也会导致焊件变形。
为了控制焊接变形，可以采取以下方法：1.合理设计焊接结构：通过合理设计焊接结构，可以减轻焊接变形产生的程度。
例如，在设计焊接结构时可以采用对称组织，增加长交叉焊缝间的连接来减轻焊接变形。
2.使用焊接工艺参数：调整焊接工艺参数，如焊接速度、焊接电流和电压等，可以减少焊接变形。
例如，在焊接速度控制方面，可以采用逆向焊接、速度波动焊接和脉冲焊接等方法来减少焊接变形。
3.采用预应力：对焊接材料进行预应力处理可以减少焊接变形的产生，常见的方法有热拉伸和压力留置法。
4.使用夹具和支撑物：采用夹具和支撑物对焊接结构进行支撑和固定，可以减少焊接变形的产生。
夹具可以限制材料的收缩和变形，支撑物能够提供必要的支撑力和刚度。
5.控制焊接热输入：通过控制焊接热输入来减少焊接变形。
可以采用分段焊接、小电流多道焊、局部加热等方法来降低焊接区域的温度梯度。
总之，焊接变形是焊接过程中难以避免的问题，但通过合理的设计和控制参数的调整，可以有效减少焊接变形的产生，提高焊接结构的质量和可靠性。
焊接变形原因及控制方法焊接是一种常见的金属连接方法，但在实际应用中，我们常常会遇到焊接件变形的问题。
本文将探讨焊接变形的原因以及控制方法，帮助读者更好地理解和解决这一问题。
一、焊接变形的原因1. 焊接过程中的温度梯度：焊接时，焊缝区域受到高温的加热，而其它部位则保持较低的温度。
这种温度梯度会导致焊接件产生热应力，从而引起变形。
2. 残余应力的存在：焊接后，冷却过程中会产生残余应力。
这些应力会引起焊接件的变形，尤其是在焊接接头附近。
3. 材料的物理性质：不同材料在焊接过程中会由于热影响区域的不同导致不同的变形情况。
例如，具有较高热膨胀系数的材料在焊接后更容易发生变形。
二、焊接变形的控制方法1. 优化焊接工艺：通过合理安排焊接顺序、增加焊缝长度等方式来减小温度梯度，从而降低焊接变形的发生。
2. 使用预应力技术：在焊接过程中引入预应力，可以通过反向应力来抵消残余应力，从而减小焊接件的变形。
3. 控制焊接变形方向：合理预测焊接变形的方向，并采取相应的措施来控制变形。
例如，在设计中合理选择焊接结构和间隙，减小焊接残余应力对结构的影响。
4. 应用补偿技术：通过在焊接过程中进行额外的加工，例如机械加工或热处理等，来消除或减小焊接变形。
5. 使用支撑和夹具：通过设置支撑物或夹具来限制焊接件的变形，保持其形状和位置。
6. 使用适合的焊接方法：不同的焊接方法具有不同的变形控制效果。
在实际应用中，应根据具体情况选择适当的焊接方法，以减小焊接变形。
三、小结焊接变形是焊接过程中常见的问题，其产生原因主要包括温度梯度、残余应力和材料的物理性质。
为了控制焊接变形，我们可以通过优化焊接工艺、使用预应力技术、控制变形方向、应用补偿技术、使用支撑和夹具以及选择适合的焊接方法等方式进行控制。
只有在理解了焊接变形的原因并采取相应的措施后，我们才能更好地解决这一问题，并获得满意的焊接结果。
通过本文的探讨，相信读者对焊接变形的原因及其控制方法有了更深入的了解，这将有助于在实践中更好地应对焊接变形问题。
浅谈焊接过程中的变形成因及对策与措施
随着我国焊接工艺的快速发展，其应用范围越来越广泛，比如既可以应用于金属材料的焊接，又可以用于非金属材料的焊接，从而有效推动了我国工业发展的步伐。
但是，在焊接的过程中，常常会出现变形问题，从而严重影响了加工件的质量，不利于后期的工业生产活动，而且还造成了一定的损失。
因此，我們必须要研究加工件焊接过程中导致变形的原因，然后采取有力的措施加以解决。
标签：焊接；变形；成因
一、焊接过程中产生变形的原因
在焊接的过程中，导致变形现象发生的原因有很多，我们必须要分析各种原因，了解清楚产生变形的影响因素，然后才能对症下药，采取有力的措施加以防范。
具体来讲，加工件在焊接过程中出现变形的原因有以下几种。
1.加工件本身的问题
加工件在焊接的过程中出现变形问题，一部分原因是加工件自身存在的问题。
2.界面和尺寸问题
从加工件的刚度表现来看，比如钢结构，其刚度一般都是体现在抗伸、抗拉、弯曲等几个方面的能力，而这几个方面的能力均受到截面和尺寸大小的影响。
比如在焊接的过程中，如果桁架的横截面没有达到相应的规范，那么就会产生纵向变形的情况；再比如在焊接的过程中，如果遇到丁字形等形状的截面，钢结构也会因为其抗弯刚度不符合要求，最终出现弯曲变形的情况。
3.加工件的刚度问题
在某些加工件的焊接过程中，由于加工件的刚度不符合要求，经过相关的焊接处理后，在加工件的焊缝布置上出现了严重不均匀的情况，从而就导致出现比较严重的收缩情况，特别是在那些焊缝比较多的地方，其出现的变形程度就会随之增多。
4.焊接工艺问题
加工件的焊接过程出现变形，除了其自身的原因之外，具体的焊接工艺也是原因之一。
比如在焊接的过程中，由于人们没有将电流控制到位，直接导致加工件受热不均匀，最终就出现了焊接变形的情况；再比如在处理多层的钢板焊接时，一般情况下，对于每一层的焊接缝来讲，其所需要的收缩量都是不一样的，如果层数太多的话，最终发生变形的几率也就更大。
二、应对焊接过程中变形的具体措施
针对焊接过程中出现的问题，我们可以采取以下几种方法加以应对，从而保障钢结构的质量问题。
1.反变形法
这种方法指的是在钢结构的焊接前进行装配时，为了有效避免在焊接过程中出现变形，可以预置反方向的变形量，这样就可以有效抵消掉在焊接过程中出现的变形问题，这种方法在防止变形方面具有很好的效果。
在采用反变形法时，需要格外注意处理好焊接顺序，具体来讲，需要遵循以下两种原则。
第一，采用对称焊接的方法。
在对钢结构采取焊接处理时，为了有效防止变形，尽量多采用对称焊接的方式。
这就要求在焊接过程中，由成对的焊工对称进行焊接，这样的焊接方式能够有效抵消一部分由于焊缝所引起的变形问题。
第二，先少后多原则。
在焊接的过程中，常见的焊接顺序有以下五种。
（1）分段焊接法
一般来讲，这种方法尤其适用于不同空间位置的焊接。
比如对于那些焊缝比较长、钢材又比较厚的情况，人们可以通过设置挡弧板，然后采取多人同时焊接的方法，这样就可以将热影响区大幅度减小，从而达到防止变形的目的。
但是，这种方法不适用于立焊。
（2）分中分段退焊法
这种方法的优点是中间的散热较之周围比较快，对于存在焊缝两端的温度差方面，具有良好的缩短效果，这样一来，焊缝热影响区的温度不会出现急剧增高的情况，从而有效避免因为热膨胀导致的焊接变形。
这种方法大多适用于焊接那些中板或者是比较薄的钢板，常见于平焊和仰焊中，基本不用于立焊。
（3）跳焊法
这种方法多用于处理六至十二毫米厚的钢板中，它可以有效分散焊缝热量，从而达到较小或者避免变形现象的发生。
这种方法除了立焊之外，都可以在平焊、仰焊、衡焊中。
（4）交替焊法
除了每段焊接的距离拉长了之外，这种方法与跳焊法大致相同，大多适用于长焊缝和薄板的处理中。
2.刚性固定法
与反变形法相比，运用这种方法来防止焊接过程的变形，效果同样比较显著，而且还无需太多考虑焊接顺序问题。
但是刚性固定法也有其自身的缺陷，比如对于一些比较大的工件来讲，固定处理不方便，而且当完成焊接处理撤掉相应的固定设施后，焊件还会出现少许的变形情况，而且还会存留比较大的应力。
在使用刚性固定法时，还可以配合反变形法一起使用，用来处理焊接过程中的变形，效果非常好。
如果是用来处理那些形状复杂、成批生产、尺寸较小的焊件，人们在焊接的过程中，可以设计成一个可以转动的专用焊接胎具，这样一来，既可以有效避免变形现象的发生，同时又可以有效提高生产率。
如果是用来处理那些数量不多、工作较大的焊件时，则可以根据平时的焊接经驗，在那些比较容易出现变形的部分，做一些特别处理，比如临时焊上一些拉杆或是支撑，从而有效增强焊件的刚性，这样就有效减少变形现象的发生。
3.散热法
这种方法又可以称为强迫冷却法，主要的操作方法就是对焊接处的热量进行冷却处理，从而将其热量迅速散走，促使焊缝附近的受热面积大大减少，最终实现减小焊接变形的目的。
4.锤击焊缝法
这种方法的主要操作方法是充分利用圆头小锤的作用，将其对准焊缝，采取敲击的方式，从而有效减少焊接的应力和变形。
因此，人们在焊接的过程中，可以对焊缝适当锻延，促使其逐渐伸长，从而有效弥补这个缩短，最终达到减小应力和变形的目的。
三、结束语
综上所述，焊接是目前一项非常重要的工艺方法，在我国工业生产中发挥着重要的作用。
因此，针对焊接过程中出现的变形问题，我们必须要认真分析其原因，然后再采取有力的措施加以应对，最大程度上减少变形，甚至避免出现变形，从而推动焊接工艺的长远发展，为我国工业生产提供重要的保障。
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