焊接中防止变形和减少内应力的方法

焊接残余应力的消除方法焊接残余应力是焊接技术带来的一个几乎无法避免的缺陷，其危害众所周知。

当焊接造成的残余应力会影响结构安全运行时，还需设法消除焊接残余应力，改善焊接接头的塑性和韧性，以提高焊件结构性能。

一、焊接的应力与应变：在接过程中，由于焊接件产生温度梯度，接头组织和性能的不均匀，就会在焊件内产生应力和应变。

焊后残留在焊件内的焊接应力就是焊接残余应力，它是没有外载荷作用时就存在的应力。

二、焊接残余应力的危害：焊接残余应力与外载荷产生的应力叠加，局部区域应力过高，使结构承载能力下降，引起裂纹和变形，使焊件形状和尺寸发生变化，需要进行矫形。

变形过大会因无法矫形而报废甚至导致结构失效。

三、减少焊接残余应力和变形的措施：①设计②焊接工艺如：尽量减少焊接接头数量相邻焊缝间应保持足够的间距尽可能避免交叉，避免出现十字焊缝焊缝不要布置在高应力区焊前预热等等四、焊后残余应力的消除方法消除焊接残余应力的方法有：热处理、锤击、振动法和预载法等。

1、热处理消除法焊后热处理是一种消除焊接残余应力常用的方法。

工程上我们主要用退火处理，火温度越高、保温时间越长，消除焊接残余应力的效果就越好。

但是温度过高，使工件表面氧化比较严重，组织可能发生转变，影响工件的使用性能，存在弊端。

蠕变应力松弛理论为热处理消除焊接残余应力提供了另一条思路，工件在较低温度时会发生蠕变，材料内部的残余应力会因应力松弛而得到释放，只要保温时间足够长，理论上残余应力可完全消除。

在低温消除焊接残余应力时，材料的组织和性能变化甚微，几乎不影响材料的使用性能，而且低温处理材料表面的氧化和脱碳也比较小，这就可以在材料的力学性能和组织基本不变的情况下达到降低材料焊接残余应力的目的。

2、锤击消除法焊后采用带小圆头面的手锤锤击焊缝及近缝区，使焊缝及近缝区的金属得到延展变形，用来补偿或抵消焊接时所产生的压缩塑性变形，使焊接残余应力降低。

锤击时要掌握好打击力量，保持均匀、适度，避免因打击力量过大造成加工硬化或将焊缝锤裂。

钢结构工程焊接应力与变形差生的危害及采取的措施随着“绿色建筑”理念的推广，以钢结构件为主体框架结构结合复合砌筑体结构已成为一种必然趋势，因为以钢结构为主的框架结构的回收利用性有效避免钢筋混凝土结构建筑垃圾的产生，具有可持续性。

由于钢结构工程的特有型，焊接作业时钢结构工程最重要的工序之一，而焊接应力及焊接变形产生是影响钢结构安全性及可靠性的重要因素。

本文着重对焊接应力及焊接变形的危害及所采取的对应措施进行分析。

一、焊接应力与变形产生机理焊接热输入引起材料不均匀局部加热，使焊缝区熔化，而熔池毗邻的高温区材料的热膨胀则受到周围材料的限制，产生不均匀的压缩塑性变形。

在冷却过程中，已发生压缩塑性变形的这部分材料又受到周围材料的制约，不能自由收缩，在不同程度上又被拉伸而卸载，与此同时，熔池凝固，金属冷却收缩也产生了相应的收缩拉应力和变形。

这种随焊接热过程而变化的内应力场和构件变形，称为瞬态应力与变形。

而焊后，在室温条件下，残留于构件中的内应力场和宏观变形称为焊接残余应力与焊接残余变形。

焊接残余应力和变形，严重影响焊接构件的承载力和构件的加工精度，应从设计、焊接工艺、焊接方法、装配工艺着手降低焊接残余应力和减小焊接残余变形。

二、焊接残余应力的危害及降低焊接应力的措施1．焊接残余应力的危害影响构件承受静载能力；影响结构脆性断裂；影响结构的疲劳强度；影响结构的刚度和稳定性；易产生应力腐蚀开裂；影响构件精度和尺寸的稳定性。

2．降低焊接应力的措施(1)设计措施尽量减少焊缝的数量和尺寸，在减小变形量的同时降低焊接应力；防止焊缝过于集中，从而避免焊接应力峰值叠加；要求较高的容器接管口，宜将插入式改为翻边式。

(2)工艺措施采用较小的焊接线能量，减小焊缝热塑变的范围，从而降低焊接应力；合理安排装配焊接顺序，使焊缝有自由收缩的余地，降低焊接中的残余应力；层间进行锤击，使焊缝得到延展，从而降低焊接应力；焊接高强钢时，选用塑性较好的焊条；预热拉伸补偿焊缝收缩（机械拉伸或加热拉伸）；采用整体预热；降低焊缝中的含氢量及焊后进行消氢处理，减小氢致集中应力。

控制焊接变形的设计措施在焊接行业中，焊接变形一直是一个非常头痛的问题。

焊接过程中由于高温和热应力的作用，焊件会发生变形，这会影响焊接质量和工件的性能。

为了控制焊接变形，需要采取一些设计措施，下面介绍几种常见的方法。

1.合理选择焊接方法不同的焊接方法对焊接变形的影响不同，因此在选择焊接方法时需要考虑变形因素。

例如，TIG焊接和激光焊接都是低热输入的焊接方法，可以减少焊接变形。

而电弧焊接和气焊则会产生较大的热影响区，容易引起焊接变形。

因此，在选择焊接方法时应根据具体情况进行合理选择。

2.控制焊接热输入焊接热输入是焊接变形的主要原因之一，因此需要控制焊接热输入。

可以通过降低焊接电流和增加焊接速度来减少焊接热输入。

此外，选择合适的焊接电极和焊接材料也可以降低焊接热输入。

3.使用预热和后热处理预热可以降低焊接材料的冷却速度，减少焊接变形。

后热处理可以消除焊接残余应力，进一步减少变形。

因此，在一些对焊接变形要求较高的工件上，可以采用预热和后热处理的方法。

4.采用多道焊接多道焊接可以减少每次焊接的热输入量，从而减少焊接变形。

在多道焊接中，可以采用交叉焊接的方式，即先焊接一侧，然后焊接另一侧，以此类推，从而减少残余应力的积累。

5.使用夹具和支撑物在焊接过程中，夹具和支撑物可以起到固定工件的作用，减少焊接变形。

夹具和支撑物的设计应考虑到焊接变形的方向和程度，以便实现更好的固定效果。

控制焊接变形需要综合考虑多种因素。

以上几种设计措施可以帮助我们减少焊接变形，提高焊接质量和工件的性能。

在实际应用中，需要根据具体情况进行合理选择和调整，以达到最佳的效果。

减少焊接接应力和焊接变形的措施1、减少焊接接应力和焊接变形的措施1.1、减少焊接应力的措施：1）、安装过程中的措施结采取合理的焊接顺序。

在焊缝较多的组装条件下，根据构件形状和焊缝的布置，采取先焊接收缩量较大的焊缝，后焊接收缩量较小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝。

在满足设计要求的条件下，尽量减小焊缝尺寸。

不应加大焊缝尺寸和余高，要转变焊缝越大越安全的观念。

在构件组装施工时，严禁强力对口和热膨胀法对口以减小焊接拘束度。

拘束度越大，焊接应力越大，尽量使焊缝在较小拘束度下焊接或在自由状态下施焊。

安装时焊接过程控制：对接接头的焊接采用特殊的左右两根同时施焊方式，操作者分别来取共同先在外侧起焊，后在内侧施焊的顺序，自根部起始至面缝止，每层次均按此顺序实施。

根部焊接，根部施焊应自下部超始出处超越中心线10mm起弧，与定位焊接接头处应前行10mm收弧，再次始焊应在定位焊缝上退行1Omm起弧，在顶部中心处熄弧时应超越中心线至少15mm并填满弧坑；另一半焊接前应将前半部始焊及收弧处修磨成缓坡状并确认无未熔合即未熔透现象后在前半部焊缝上引弧。

仰焊接头处应用力上顶，完全击穿；上部接头处应不熄弧连续引带至接头处5mm时稍用力下压，并连弧超越中心线至少一个熔池长度（10一15mm）方允许熄弧。

次层焊接，焊接前剔除首层焊道上的凸起部分及引弧收弧造成的多余部分，仔细检查坡口边沿有无未熔合及凹陷夹角，如有必须除去。

飞溅与雾状附着物，采用角向磨光机时，应注意不得伤及坡口边沿。

此层的焊接在仰焊部分时采用小直径焊条，仰爬坡时电流稍调小，立焊部位时选用较大直径焊条，电流适中，焊至爬坡时电流逐渐增大，在平焊部位再次增大，其余要求与首层相问。

填充层焊接：填充层的焊接工艺过程与次展完全相同，仅在接近面层时，注意均匀流出1.5－2mm的深度，且不得伤及坡边。

面层的焊接，管贯面层焊接，直接关系到接头的外观质量能否满足质量要求，因此在面层焊接时，应注意选用较小电流值并注意在坡口边熔合时间稍长，接头重新燃弧动作要快捷。

焊接中防止变形和减少内应力的方法焊接在机械修理中焊接是非常重要的一种方法，但是如果焊接不好就会产生变形和内应力，甚至焊后的零件无法使用而报废。

一、减少内应力的方法1．锤打和锻冶——机械法当焊修较长的裂缝和堆焊层，需要以一端连续焊到另一端时，在焊修进行中，趁着焊缝和堆焊层在炽热的状态下，用手锤敲打，这样可以减少焊缝的收缩和减少内应力。

敲打时，焊修金属温度800℃时效果最好。

若温度下降，敲打力也随之减小。

温度过低，在300℃左右就不允许敲打了，以免发生裂纹。

锻冶方法的道理与上述基本一致，不同的是要把焊件全部加热后再敲打。

2．预热和缓冷——热力法此种方法就是焊修前将需焊的工件放在炉内，加热到一定的温度(100～600℃)，在焊接过程中要防止加热后的工件急剧冷却。

这样处理的目的是降低焊修部分温度和基体金属温度的差值，从而减少内应力。

缓冷的方法是将焊接后的工件加热到600℃，放到退火炉中慢慢地冷却。

3．“先破后立”法铸铁件用普通碳素钢焊条焊接时，很容易产生裂纹，用铸铁焊条又不经济。

现介绍一种“先破后立”用碳素钢焊条焊接的方法：先沿焊缝用小电流切割，注意只开槽而不切透，然后趁热焊接。

由于切割时消除了裂纹周围局部应力，不会产生新裂纹，焊接效果很好。

在焊接过程中减少内应力有以上三种方法，现举例如下：铸铁泵壳裂缝的焊接。

(1)在裂缝的两端点钻止裂孔(φ10mm)，以防焊接中裂缝进一步向外扩展。

(2)用手动磨光机在裂缝的位置开坡口，坡口顶宽8～9mm，略成V字形，深32mm(此泵泵壳壁厚为40mm)，使得能够焊入电焊液。

(3)焊接为手工焊，采用φ3.2mm专用铸铁电焊条，使用直流电焊机，反接，电流为150A，实施间断焊，即每焊长15～20mm电焊缝，停等片刻。

在停焊间隙，当焊接熔液凝固后，由白热状态到红热状态时，用小尖锤捶击电焊缝，捶击用力要轻，速度要快，次数要多，使焊缝金属减薄向四周伸长，抵消一些焊缝收缩并减少焊接应力，这样能有效地提高焊缝金属的抗裂性(注意使用小锤头必须是半径为10mm左右的圆弧形的)。

降低焊接应力工艺措施口诀焊接应力是在焊接过程中产生的应力，它会对焊接部件造成变形和应力集中，进而影响焊接接头的质量和使用寿命。

为了降低焊接应力，提高焊接质量，需要采取一系列工艺措施。

本文将逐步介绍降低焊接应力的口诀和相应的工艺措施。

一、合理规划焊接顺序1. 确定焊接顺序时，应从内向外焊接，从中心向两侧进行，依次进行焊接。

从内向外焊接可以减少焊接应力在焊接过程中的积累，降低变形的程度。

2. 将大尺寸焊接件分成多个小尺寸的焊缝，分别进行焊接。

这样可以减少焊接应力的集中，降低焊接部件变形的可能。

二、控制预热温度和焊接速度1. 预热是降低焊接应力的重要手段之一。

在焊接前对焊接件进行预热，可以改善焊接材料的塑性和可变形性，从而降低焊接应力。

预热温度需要根据焊接材料的种类和厚度来确定。

2. 焊接速度过快会使焊接区域产生较大的温度梯度，增加焊接应力。

为了降低焊接应力，需要控制焊接速度，使其适中。

三、合理选择焊接参数1. 焊接电流和电压的选择应根据焊接材料和厚度进行合理调整。

通常情况下，较小的焊接电流和较低的电压可以减少焊接应力。

2. 控制焊接过程中的热输入量，避免过热和焊接过程中的温度梯度过大。

四、应用适当的焊接辅助材料1. 选用合适的焊接填充材料，如焊条或焊丝。

这些填充材料应具有良好的塑性和可变形性，能够有效缓冲焊接应力，减少变形。

2. 引入焊接辅助材料，如夹具、临时焊接支撑物等，来限制和平衡焊接变形。

五、采取后焊热处理措施1. 通过后焊热处理可以缓解焊接应力，改善焊接接头的组织结构和性能。

常用的后焊热处理方法包括回火、时效处理等，需根据具体情况选择合适的方法。

2. 后焊热处理一般需要在焊接完成后进行，但也可以在焊接过程中进行局部热处理，以降低焊接应力。

降低焊接应力是确保焊接接头质量和使用寿命的关键。

通过合理规划焊接顺序，控制预热温度和焊接速度，选择合适的焊接参数和辅助材料，以及采取后焊热处理措施，我们可以有效降低焊接应力，减少焊接变形，提高焊接质量。

消除内应力的热处理方法一、退火处理退火是最常用的热处理方法之一，主要通过加热材料至一定温度，然后缓慢冷却的过程来消除材料内部的应力。

退火处理可以分为全退火和局部退火两种方式。

全退火是将整个材料都加热至适当温度，并保持一段时间，然后缓慢冷却。

全退火可以消除材料中的组织缺陷和应力，提高材料的塑性和韧性。

局部退火是对材料的某一部分进行退火处理。

这种方法通常用于对焊接接头、工件表面等局部区域进行处理，以消除局部区域的应力。

二、淬火处理淬火是一种通过将材料加热至临界温度，然后迅速冷却的方法，以使材料快速达到硬化状态。

淬火处理可以改变材料的组织结构，消除内部应力，并提高材料的硬度和强度。

常见的淬火介质有水、油和气体等。

淬火的过程中，由于材料表面和内部的温度差异，会产生冷却应力，这可能导致材料产生变形和开裂。

因此，在淬火处理后，通常需要进行回火处理，以消除淬火过程中产生的应力。

三、时效处理时效处理是指将材料在一定温度下保持一段时间，以改变材料的组织结构和性能的方法。

时效处理可以消除材料中的残余应力，并使材料具有更好的稳定性和抗变形能力。

时效处理通常应用于高强度合金材料，如铝合金、镍基合金等。

在时效过程中，材料的晶粒和析出物会发生变化，从而改变材料的性能。

四、焊后热处理在焊接过程中，由于局部加热和快速冷却，会导致焊接接头产生应力集中和变形。

为了消除这些应力和变形，常常需要进行焊后热处理。

焊后热处理包括回火处理和退火处理。

回火处理是将焊接接头加热至一定温度并保持一段时间，然后缓慢冷却的过程。

退火处理是将焊接接头整体加热至一定温度，并保持一段时间，然后缓慢冷却。

通过焊后热处理，可以使焊接接头中的应力得到释放，改善焊接接头的组织和性能。

退火处理、淬火处理、时效处理和焊后热处理是常用的消除内应力的热处理方法。

不同的材料和工艺需要选择适合的热处理方法，以达到消除内应力、改善材料性能的目的。

热处理过程中需要严格控制温度和冷却速率，以保证处理效果。

焊接件消除内应力的方法
焊接件消除内应力的方法可以分为以下几种:
1. 变形控制:焊接变形是焊接件内应力的主要原因之一,因此可
以通过控制焊接变形,减少内应力的产生。

控制焊接变形的方法包括
控制焊接速度、焊接位置、焊接角度、焊接应力等因素。

2. 冷却处理:在焊接过程中,可以通过给予适当的冷却处理,降
低焊接接头的热应力,从而减轻内应力。

冷却处理的方法包括冷焊、
暂停焊接等。

3. 应力消除技术:应力消除技术是指在焊接过程中,通过施加一
定的压力或通过其他手段将焊接件内部的应力消除,从而减轻内应力
的产生。

常见的应力消除技术包括水压试验、超声波焊接、激光焊接等。

4. 组织调整:在焊接接头的组织调整中,可以通过改变焊接接头
的熔池形态、晶体组织、裂纹倾向等方面,调整焊接接头的组织和性能,从而减轻内应力的产生。

5. 后处理方法:在焊接完成后,可以通过后处理方法,如后热、砂轮抛光、表面涂层等,改善焊接接头的外观和性能,减轻内应力的产生。

需要注意的是,不同的焊接件、不同的内应力状况和不同的应用
场景,可以采用不同的消除内应力方法。

因此,在实际应用中,需要根
据具体情况选择适当的方法。

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。

减少焊接应力和焊接变形的方法
一、减少焊接应力和焊接变形的方法
1、选择正确的焊接方法和焊材
采用有利于焊接的方法和材料，包括选择合理的焊接工艺、焊接材料以及适当的焊接参数，可以减少焊接应力和焊接变形。

2、选择合理的焊接工艺
采用增强热控制的工艺，如气体保护焊，电阻热熔焊，可以有效减少焊接时残留的应力和变形。

3、设计合理的焊缝形状
在设计的时候，应考虑到焊缝的长度、宽度、深度和角度等。

焊缝应尽可能的短而窄，应避免使用大的焊缝。

4、使用降温措施
在焊接后，应使用降温措施，如冷却器，可有效地减少焊接应力和变形，从而提高焊接质量。

5、选择合理的焊接参数
在焊接时，应考虑到焊接电流、焊接时间和焊接温度等参数，并采取合理的调节，以降低焊接应力和焊接变形。

6、合理的焊接安排
在焊接的时候，应优先焊接大尺寸焊缝，以有效的减少焊接应力和焊接变形。

二、总结
正确的设计、选择、焊接工艺等，都能够有效减少焊接应力和焊
接变形，从而提高焊接质量。

控制变形及减小消除焊接应力的方法一、控制焊接变形的方法1、设计措施（1）选择合理的焊缝尺寸：焊缝尺寸增加，变形随之增大，但是过小的焊缝尺寸将降低结构的承载能力，并使焊接接头的冷却速度加快，热影响区硬度增高，容易产生裂纹等缺陷，因此应在满足结构承载能力和保证焊接质量的前提下，随着板的厚度来选取工艺上可能选用的最小的焊缝尺寸。

（2）尽量减少焊缝数量;适当选择板的厚度，减少肋板数量，从而可减少焊缝和焊接后变形的校正量，如薄板结构件，可用压型结构代替肋板结构，以减少焊缝数量，防止或减少焊后变形。

（3）合理安排焊缝位置：焊缝对称于焊件截面的中性轴或使焊缝接近中性轴均可减少弯曲变形。

（4）预留收缩余量：焊件焊后纵向横向收缩变形可通过对焊缝收缩量的估算，在设计时预先留出收缩余量进行控制。

（5）留出装焊卡具的位置：在结构上留有可装焊夹具的位置，以便在焊接过程中可利用夹具来控制技术变形。

2、反变形法（1）板厚8～12mm钢板单边V型坡口对接焊，装配时反变形1.5°焊接后几乎无角变形。

（2）工字梁焊后因横向收缩引起的角变形，若采用焊前预先把上、下盖板压成反变形（塑性变形），然后装配后进行焊接，即可消除上、下盖板的焊后角变形。

但是上下盖板反变形量的大小主要与该板的厚度和宽度有关，同时还与腹板厚度和热输入有关。

（3）锅炉、集装箱的管接头都集中在上部，焊后引起弯曲变形所以要借用强制反变形夹紧装置，并配以对称均匀加热的痕迹顺序，交替跳焊法这样采用了在外力作用下的弹性反变形再配合以合理的受热的施焊顺序，焊后基本上可消除弯曲变形。

（4）桥式起重机的两根主梁是由左、右腹板和上、下盖板组成的箱型结构的为提高该梁的刚性，梁内设计有大、小肋板，且这些肋板角焊缝大多集中在梁的上部，焊后会引起下桡弯曲变形。

但桥式起重机技术要求规定，主梁焊后应有一定的上拱度，为解决焊后变形与技术要求的矛盾，常采用预制腹板上拱度的方法，即在备料时，预先使两块腹板留出上拱度。

焊接变形是焊接过程中常见的问题之一，可能会导致焊接件的尺寸偏差、形状变形等问题。

以下是一些防止焊接变形的方法：
1. 预热焊接件：在进行焊接前，可以先对焊接件进行预热，以减少焊接时的热应力和变形。

预热温度和时间应根据材料和焊接方式来确定。

2. 采用合适的焊接方法：不同的焊接方法会产生不同的热影响区域和热应力，因此需要选择适合的焊接方法。

例如，对于较薄的材料，可以采用冷焊接方法，而对于较厚的材料，则可以采用热输入较小的热熔焊等焊接方法。

3. 采用预热夹具：在进行焊接前，可以采用预热夹具对焊接件进行预热，以减少焊接时的热应力和变形。

4. 控制焊接速度和热输入：焊接速度和热输入对焊接变形也有较大的影响。

应根据材料和焊接方式来控制焊接速度和热输入，以减少焊接变形的发生。

5. 采用反变形措施：在焊接完成后，可以采用反变形措施，例如对焊接件进行退火或加热，以消除焊接变形。

同时，也可以采用一些特殊的工艺措施，例如使用支撑物或夹具等，来减少焊接件的变形。

针对焊接变形的原因和种类从焊接工艺上进行改进，可以有效防止和减少焊接变形所带来的危害。

下面，我们主要介绍几种常见的防止焊接变形的方法。

1. 反变形法在焊前进行装配时，预置反方向的变形量为抵消（补偿）焊接变形，这种方法叫做反变形法。

图1所示为8—12mm厚的钢板V形坡口单面对接焊时，采用反变形法以后，基本消除了角变形。

2. 利用装配和焊接顺序来控制变形；采用合理的装配和焊接程序来减少变形，这在生产实践中是行之有效的好办法，如图2（a）所示为一箱形梁，由于焊缝不对称，焊后产生下挠弯曲变形。

解决办法是由两人或四人，对称地先焊只有两条焊缝的一侧，如图2（b）中焊缝1和1然后就造成了如图2 ©的上拱变形。

由于这两条焊缝焊后增加了箱形梁的刚性。

当焊接另一侧的两条焊缝时，如先焊图2(d)中焊缝2和2，最后再焊图2(e)中焊缝3和3，就基本上防止了变形。

有许多结构截面形状对称，焊缝布置也对称，但焊后却发生弯曲或扭曲的变形，这主要是装配和焊接顺序不合理引起的，也就是各条焊缝引起的变形，未能相互抵消，于是发生变形。

焊接顺序是影响焊接结构变形的主要因素之一，安排焊接顺序时应注意下列原则：1）尽量采用对称焊接。

对于具有对称焊缝的工作，最好由成对的焊工对称进行焊接。

这样可以使由各焊缝所引起的变形相互抵消一部分。

2）对某些焊缝布置不对称的结构，应先焊焊缝少的一侧。

3）依据不同焊接顺序的特点，以焊接程序控制焊接变形量。

常见的焊接顺序有五种，即：a.分段退焊法这种方法适用于各种空间的位置的焊接，除立焊外，钢材较厚、焊缝较长时都可以设挡弧板，多人同时焊接。

其优点是可以减小热影响区，避免变形。

每段长应为0.5—1m。

见图2(f) b.分中分段退焊法这种方法适用于中板或较薄的钢板的焊接，它的优点是中间散热快，缩小焊缝两端的温度差。

焊缝热影响区的温度不至于急剧增高，减少或避免热膨胀变形。

这种方法特别适用于平焊和仰焊，横焊一般不采用，立焊根本不能用。

减少焊接应力和焊接变形的方法集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）减少焊接应力和焊接变形的方法（1）采用适当的焊接程序，如分段焊、分层焊；（2）尽可能采用对称焊缝，使其变形相反而抵消；（3）施焊前使结构有一个和焊接变形相反的预变形；（4）对于小构件焊前预热、焊后回火，然后慢慢冷却，以消除焊接应力。

合理的焊缝设计（1）避免焊缝集中、三向交叉焊缝；（2）焊缝尺寸不宜太大；（3）焊缝尽可能对称布置，连接过渡平滑，避免应力集中现象；（4）避免仰焊。

空冷氩弧焊枪的设计与制造通过对目前普遍使用的水冷氩弧焊枪结构的分析研究，在此基础上加以改进，自行设计、制造出了一种简单、方便、可用于无水冷场合作业的空冷氩弧焊枪。

工艺试验表明，该焊枪性能稳定，用此焊枪焊出的焊缝成形良好，符合预期的设想。

关键词空冷氩弧焊枪设计1.前言氩弧焊是利用氩气作保护气体的气体保护电弧焊。

焊接时电弧在电极与焊件之间燃烧，氩气使金属熔池、熔滴及钨极端头与空气隔绝。

它是利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材及填充金属的一种焊接方法。

焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体层(层流状态)隔绝气体起到保护作用，从而获得优质的焊缝。

作为氩弧焊机重要组成部分之一的氩弧焊枪，其作用是夹持钨极、传异焊接电流和输送保护气。

焊枪按冷却方式的不同，可分为水冷式和气冷式两种。

目前在教学、科研和实际生产中使用较多的是水冷式焊枪。

此类焊枪带有一个进水管和一个出水管，焊接时通水，通过水的循环将热量带走，从而使焊枪的温度降低而起到冷却作用。

水冷式焊枪通常要将焊接电缆装入通水管中作成水冷电缆，只有这样，才有可能提高施焊时的电流密度，减轻电缆重量，但却因此增加了制造上的困难，成本因此大大提高。

更有甚者，有些场合无冷却水，这就给焊接施工人员提出了难题。

为了弥补现有水冷焊枪上述这些方面的不足，我们自行设计并制造出了一种空冷氩弧焊枪，这种焊枪的主要特点是无需冷却水，结构简单，能很方便地应用于现场安装，以及无氩弧焊机的情况下使用。

减少焊接变形与焊接应力一、减少内应力的方法1锤打和锻冶——机械法当焊修较长的裂缝和堆焊层，需要以一端连续焊到另一端时，在焊修进行中，趁着焊缝和堆焊层在炽热的状态下，用手锤敲打，这样可以减少焊缝的收缩和减少内应力。

敲打时，焊修金属温度800℃时效果最好。

若温度下降，敲打力也随之减小。

温度过低，在300℃左右就不允许敲打了，以免发生裂纹。

锻冶方法的道理与上述基本一致，不同的是要把焊件全部加热后再敲打。

2预热和缓冷——热力法此种方法就是焊修前将需焊的工件放在炉内，加热到一定的温度(100～600℃)，在焊接过程中要防止加热后的工件急剧冷却。

这样处理的目的是降低焊修部分温度和基体金属温度的差值，从而减少内应力。

缓冷的方法是将焊接后的工件加热到600℃，放到退火炉中慢慢地冷却。

3“先破后立”法铸铁件用普通碳素钢焊条焊接时，很容易产生裂纹，用铸铁焊条又不经济。

现介绍一种“先破后立”用碳素钢焊条焊接的方法：先沿焊缝用小电流切割，注意只开槽而不切透，然后趁热焊接。

由于切割时消除了裂纹周围局部应力，不会产生新裂纹，焊接效果很好。

在焊接过程中减少内应力有以上三种方法，现举例如下：铸铁泵壳裂缝的焊接。

(1)在裂缝的两端点钻止裂孔(φ10mm)，以防焊接中裂缝进一步向外扩展。

(2)用手动磨光机在裂缝的位置开坡口，坡口顶宽8～9mm，略成V字形，深32mm(此泵泵壳壁厚为40mm)，使得能够焊入电焊液。

(3)焊接为手工焊，采用φ3.2mm专用铸铁电焊条，使用直流电焊机，反接，电流为150A，实施间断焊，即每焊长15～20mm电焊缝，停等片刻。

在停焊间隙，当焊接熔液凝固后，由白热状态到红热状态时，用小尖锤捶击电焊缝，捶击用力要轻，速度要快，次数要多，使焊缝金属减薄向四周伸长，抵消一些焊缝收缩并减少焊接应力，这样能有效地提高焊缝金属的抗裂性(注意使用小锤头必须是半径为10mm左右的圆弧形的)。

待焊接熔池冷却到暗红色消失后再接着焊。

防止和减小焊接应力的措施有哪几种?[ 标签：焊接应力,措施]任时光匆匆流回答:2 人气:7 提问时间:2011-01-07 19:22答案利用锤击焊缝区来控制焊接残余应力焊后用小锤轻敲焊缝及其邻近区域，使金属展开，能有效地减少焊接残余应力。

据利用预热法来控制焊接残余应力构件本体上温差越大，焊接残余应力也越大。

焊前对构件进行预热，能减小温差和减慢冷却速度，两者均能减小焊接残余应力。

利用“加热减应区法”来控制焊接残余应力焊接时，加热那些阻碍焊接区自由伸缩的部位，使之与焊接区同时膨胀和同时收缩，就能减小焊接应力，这种方法称为“加热减应区法”，加热的部位就称之为“减应区”。

利利用高温回火来消除焊接残余应力由于构件残余应力的最大值通常可达到该种材料的屈服点，而金属在高温下屈服点将降低。

所以将构件的温度升高至某一定数值时，应力的最大值也应该减少到该温度下的屈服点数值。

如果要完全消除结构中的残余应力，则必须将构件加热到其屈服点等于零的温度，所以一般所取的回火温度接近于这个温度。

1、整体高温回火将整个构件放在炉中加热到一定温度，然后保温一段时间再冷却。

通过整体高温回火可以将构件中80%~90%的残余应力消除掉，这是生产中应用最广泛、效果最好的一种消除残余应力的方法。

回火时间随构件厚度而定，钢按每毫米壁厚l~2min计算，但不宜低于30min，不必高于3h，因为残余应力的消除效果随时间迅速降低，所以过长的处理时间是不必要的。

2、局部高温回火只对焊缝及其局部区域进行加热消除残余应力。

消除应力的效果不如整体高温回火，此方法设备简单，常用于比较简单的、刚度较小的构件，如长筒形容器、管道接头、长构件的对接接头等焊接残余应力的消除。

利用温差拉伸法来消除焊接残余应力温差拉伸法消除焊接残余应力的基本原理与机械拉伸法相同，主要差别是利用局部加热的温差来拉伸焊缝区。

温差拉伸法是在焊缝两侧各用一个宽度适当的氧乙炔焰焊炬进行加热，在焊炬后面一定距离，用一根带有排孔的水管进行喷水冷却。

防止和减少焊接残余变形与应力的措施作者：孙铁海来源：《商情》2015年第30期【摘要】充分了解焊接时内应力产生的原因和形成变形的基本规律，有助于控制或减小焊接应力和变形的危害。

合理设计焊接结构；选择合理的装焊顺序；采取合理的焊接顺序；采用反反变形法；采取合理工艺措施控制焊接残余应力是减少和防止焊接残余变形与应力的关键。

【关键词】焊接，应力，变形，工艺措施，控制，顺序金属结构在焊接过程中产生的焊接应力和焊接变形，如得不到合理的控制，就会使焊接产品质量下降，严重时还会出现裂纹，甚至产品报废。

对于焊工来说，充分了解焊接时内应力产生的原因和形成变形的基本规律，有助于控制或减小焊接应力和变形的危害。

一焊接结构的合理设计合理的设计方案是控制焊接残余变形与应力的重要措施。

在焊接结构的设计时要考虑：在保证结构有足够强度的前提下，尽量减小焊缝的数量和尺寸；对称布置焊缝；必要时预先流留出收缩余量；适当采用冲压结构，减少焊接结构；将焊缝布置在最大工作应力之外；留出装焊模夹具的位置等。

二控制焊接残余变形的工艺措施1.选择合理的装焊顺序。

采用不同的装配、焊接顺序，焊后会产生不同的变形效果。

如工字梁的焊接，采用两种不同的装焊顺序，产生的变形效果不同。

第一种先装配、焊接成丁字形，然后再装配另一块翼板，最后焊成工字梁。

采用这种装焊顺序时，焊接丁字形结构时，由于焊缝分布在中性轴的下方，焊后将产生较大的上拱弯曲变形，即使另一块翼板焊后会产生的反向弯曲变形，也难以抵消原来产生的变形，最后工字梁将形成上拱弯曲变形。

第二种先整体装配成工字梁，然后再进行焊接，此时梁的刚性增加，再采用对称、分段的焊接顺序，焊后上拱弯曲变形就小得多。

这是一项先总装后焊接的控制结构焊后变形的工艺措施。

2.采取合理的焊接顺序（1）对称焊接。

如果焊接结构的焊缝是对称布置的，应该采用对称焊接。

这时应注意焊接顺序，采用分段、跳焊的对称焊接，通过先后焊缝的熔敷量来控制变形量，效果很好。

焊接过程中的变形与残余应力分析引言：焊接是一种常见的金属连接工艺，广泛应用于制造业和建筑工程中。

然而，在焊接过程中，由于高温和冷却过程中的热收缩，会导致焊接件发生变形和残余应力。

本文将探讨焊接过程中的变形和残余应力产生的原因，并介绍一些常见的分析方法和解决方案。

一、焊接过程中的变形1.1 焊接热源对金属的影响焊接过程中，焊接热源的加热会引起焊接件的温度升高，导致焊接件发生热膨胀。

当焊接完成后，焊接件冷却时，会发生热收缩。

这种热膨胀和热收缩会导致焊接件发生变形。

1.2 焊接过程中的应力分布焊接过程中，焊接热源引起的温度变化会导致焊接件内部产生应力。

这些应力会导致焊接件发生变形。

特别是在焊接过程中，焊接件的不同部位会受到不同的应力作用，从而引起焊接件的变形。

二、焊接过程中的残余应力2.1 焊接残余应力的形成机制焊接过程中，焊接件在冷却过程中会发生热收缩，但由于焊接件与周围环境的约束，无法自由收缩。

这导致焊接件内部产生残余应力。

残余应力的大小和分布会影响焊接件的性能和使用寿命。

2.2 焊接残余应力对焊接件的影响焊接残余应力会导致焊接件发生变形、裂纹和变脆等问题。

残余应力还会降低焊接件的疲劳寿命和承载能力。

因此，对焊接残余应力进行分析和控制是确保焊接质量的重要环节。

三、焊接过程中变形与残余应力的分析方法3.1 数值模拟方法数值模拟方法是一种常用的分析焊接过程中变形和残余应力的方法。

通过建立焊接过程的数学模型，可以模拟焊接过程中的温度场和应力场。

这种方法可以预测焊接件的变形和残余应力，并优化焊接工艺参数。

3.2 实验方法实验方法是另一种常用的分析焊接过程中变形和残余应力的方法。

通过测量焊接件的变形和残余应力，可以了解焊接过程中的变形和残余应力分布。

实验方法可以验证数值模拟结果的准确性，并为焊接工艺的优化提供参考。

四、焊接过程中变形与残余应力的解决方案4.1 焊接变形的解决方案为了减少焊接变形，可以采取以下措施：- 优化焊接工艺参数，如焊接速度和焊接顺序，以减小热输入和热影响区域。