论如何控制厚钢板焊接变形

钢结构焊接变形控制措施摘要：本文将从钢结构焊接变形的原因入手，介绍钢结构焊接变形的特点和影响，然后探讨钢结构焊接变形的控制措施，包括预制件的设计、焊接工艺的优化、焊接变形的补偿和控制等方面。

通过对这些控制措施的分析和总结，可以为钢结构焊接变形的控制提供一些有益的参考和借鉴，为钢结构的质量和安全性提供保障。

关键词：钢结构；焊接；变形控制；措施焊接过程中由于存在着很多不确定因素，如焊接位置、焊接工艺、焊接顺序以及各种外力的作用等，这些因素会使工件的变形受到抑制和限制，但也会使工件产生变形。

在整个过程中，任何一个环节出了问题，都会使最终的结果偏离设计的要求。

因此，在焊接过程中要采取各种措施来控制焊接变形。

1.反变形法反变形法是利用焊接热过程中工件的局部收缩来抵消或减小焊接件的变形。

这种方法能有效地控制焊接件的变形，是目前最常用的一种控制焊接变形的方法。

（1）反变形法在生产中应用广泛，一般是在钢结构构件上预先留有加工余量，焊接时尽量采用与留有加工余量相同的焊接顺序和焊后反变形的方法来补偿焊后构件的变形。

（2）在结构设计时，充分考虑到结构尺寸与受力情况，尽可能减少结构中过大的不合理尺寸。

例如：为控制梁侧弯，应尽量少设梁高；为控制焊缝收缩变形，应尽量减少焊缝长度和数量；为控制板厚方向产生挠曲，应尽量减少板厚尺寸；为减少角焊缝对整体应力的影响，应尽量缩短角焊缝长度等。

（3）在构件拼装前，用机械方法进行反变形或人工反变形。

例如：在装配前将构件通过调整使其发生一定程度的弯曲或扭转变形，待安装完毕后再恢复到原来的形状。

这种方法适用于尺寸精度要求不高且焊缝数量不多的构件。

（4）采用多道焊接方法。

此法适用于在大厚度上对称焊接要求较高的结构。

2.刚性固定法刚性固定法是指通过合理地安排钢结构构件的焊接顺序和焊接方向，使构件在焊缝上产生的拉应力、压应力和焊后残余变形的方向相反，并通过各种约束措施限制变形的一种方法。

在焊接过程中，我们应该把钢结构构件分为两部分：第一部分是纵向焊缝，第二部分是横向焊缝。

如何控制钢板焊接角变形的方法
1. 选择合适的焊接工艺：根据钢板的材质、厚度和设计要求，选择适当的焊接工艺，如TIG焊接、MIG焊接、电弧焊接等。

2. 使用预热和后热处理：在焊接前对钢板进行适当的预热可以减少焊接时的热应力，降低变形的概率。

焊接后进行后热处理，逐渐降低钢板温度，使其冷却均匀，有助于减少焊接后的变形。

3. 控制焊接顺序和焊接层数：合理控制焊接的顺序和层数，尽量使焊接残余应力均匀分布，减小钢板的变形。

4. 使用焊接夹具：焊接夹具可以固定和支撑钢板，在焊接过程中稳定工件的形状，减少变形的可能性。

5. 使用预拉力：通过在焊接之前施加适当的预拉力，可以在焊接过程中减小变形的程度。

6. 选择合适的焊接参数：根据钢板的材质和厚度，调整焊接电流、电压、速度等参数，以实现最佳焊接质量和减小变形。

需要注意的是，钢板焊接角的变形是正常的现象，完全消除变形是很困难的。

以上方法可以帮助减小变形的程度，但根据具体情况可能需要综合应用多种方法才能得到满意的效果。

塔机焊接防焊接变形措施有以下几种：
-减小焊缝截面积：在得到完整、无超标缺陷焊缝的前提下，尽可能采取用较小的坡口尺寸。

-采用热输入较小的焊接方法：如CO₂气体保护焊。

-厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。

-在满足设计要求的情况下，纵向加强肋和横向加强肋的焊接可采用间断焊接法。

-双面均可焊接操作时，要采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。

- T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝。

-采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。

-采用刚性夹具固定法控制焊后变形。

实际操作中，需要根据具体情况选择合适的措施，以达到最好的防变形效果。

如果需要更详细的信息，建议咨询专业的焊接工程师或技术人员。

钢结构厚板焊接工艺本工程厚板占比较多、焊缝金属填充量大，焊接残余应力较大，焊接变形不易控制，另外发生焊缝裂纹和母材层状撕裂的倾向性较大。

为保证工程焊接质量，我制作厂将采取以下工艺措施：（1）选派优秀焊工从事本工程的焊接工作，并选用高性能的焊材及设备；（2）焊前进行预热，温度控制在100～120℃，预热是减缓焊接区激热、速冷的过程，通过预热可降低热循环冷却速度，缓和板厚方向的拘束应力，还可以排除焊接区的水分湿气即排除了产生氢的根源，从而防止冷裂纹的产生；（3）施焊工艺参数严格按照经焊接工艺评定合格的焊接参数执行，严格控制焊接线能量，避免出现焊接参数过大引起焊缝强度相应下降，且大电流所形成的焊缝由于熔深大，焊缝截面易成梨状，非金属夹杂物均集中在焊缝中心表面，很易造成裂纹；（4）在厚板焊接过程中，坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊，严禁摆宽道。

采用多层多道焊，前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程，有效改善了焊接过程中应力分布状态，利于保证焊接质量；（5）厚板焊接需要较长时间才能施焊完成，因此加强对焊接过程的中间检查非常重要,如层间温度的控制符合焊接工艺评定要求。

（6）保证背面清根质量，碳刨清根后坡口根部半径不得小于8mm，坡口角度不小于20°，避免根部间隙过窄而产生裂纹，并且在根部焊接前打磨清理坡口面的渗碳层。

（7）控制焊缝金属在800～500℃之间的冷却速度，并做好焊后处理工作，以防止冷裂纹的发生。

(一) 焊接变形控制厚度焊接层数多，焊缝金属填充量大，一旦发生变形矫正难度加大。

在焊接过程中，厚板的焊接变形主要是角变形，为减少焊接变形采取以下措施：（1）对接接头、T形接头和十字接头，在工件放置条件允许或易于翻转的情况下，宜双面对称焊接；有对称截面的构件，宜对称于构件中性轴焊接；有对称连接杆件的节点，宜对称于节点轴线同时对称焊接；（2）非对称双面坡口焊缝，宜先焊深坡口侧、然后焊满浅坡口侧、最后完成深坡口侧焊缝。

Q345E\40~60mm厚钢板焊接工艺摘要：本文对Q345E厚钢板焊接工艺做了简单的介绍。

关键词：Q345E钢板；施工工艺Abstract: in this paper, the Q345E thick steel plate welding process to a simple introduction.Keywords: Q345E steel plate; Construction technologyQ345E钢板具有良好的韧性、塑性、冷弯性和焊接性能。

一般在热轧或正火状态下使用。

广泛适用于桥梁、车辆、船舶、管道、锅炉、各种容器、油罐、电站、厂房结构、低温压力容器等结构件。

一般20mm以下的中板焊接时不用焊前预热和焊前热处理。

40~60mm算厚度板，由于较大的拘束度，焊接时需采取焊前预热、后热等措施。

1、下料加工：采用氧—液化石油气切割，与氧—乙炔气切割相比，虽然预热时间较长、切割速度较慢，但切割面光滑，渗碳少，成本下降20%以上，比较经济安全。

2、焊接方法：用焊条电弧焊打底，填充和盖面采用埋弧自动焊。

3、焊接坡口：精度要求较高的坡口，采用龙门刨刨削而成，加工后用样板检查坡口尺寸，厚钢板对接在专用平台上进行，以保证对口错边不大于2mm。

一般要求的，坡口采用火焰切割加工。

4、坡口尺寸：坡口形式及尺寸见图1。

5、钢板对接：钢板对接前，对坡口及坡口边缘100mm范围内的油、锈、漆等污物进行彻底清理，直到露出金属光泽为止。

并采用超声波检查内部缺陷，对毛边、夹层、裂纹、夹灰等缺陷及时进行处理。

6、焊接材料：对于焊接材料的选用, 应严格控制其含扩散氢含量。

一般要求选用低氢型（E5015/J507）或超低氢型焊条。

焊条的含氢量不超过5ml/100g (水银法扩散氢测定法)。

焊前严格按规定烘干350~380℃并保温1.5~2h。

烘好的焊条放于保温桶中，随用随取；焊条连续烘干次数不得超过3次。

对于采用埋弧自动焊时, 焊剂中不准混入灰尘、铁屑及其它杂物。

厚板焊接研究摘要：厚板是指厚度40.0-100.0mm的钢板，厚度的5-40mm称为中厚板，厚度超过100.0mm的为特厚板广泛用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、桥梁用钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件，本文论述了厚板的焊接工艺，从材料准备、预热、焊接过程的控制等，详细的分析厚板焊接过程所引起的一系列问题及造成质量差的原因，提出了相应的防止措施。

关键词：厚板焊接、预热、焊接过程、措施1、厚板焊接工艺由于材料为低合金结构钢，含有少量的合金元素，淬硬倾向大，焊接性差，焊缝中极易出现裂纹，因此厚板焊接是本工程的一大难题，为防止焊接缺陷的产生，除遵循上述“焊接通则”要求外，特制定如下工艺措施：(1)焊接材料①选择强度、塑性、韧性相同的焊接材料，并且焊前要进行工艺评定试验，合格后方可正式焊接，焊接材料选择低氢型焊接材料。

②CO2气体保护焊：选用药芯焊丝E71T-1或ER50-6。

CO2气体：CO2含量(V/V)不得低于99.9%，水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%，并不得检出液态水。

③手工电弧焊时：选用焊条为E50型，焊接材料烘干温度如下所示：(2)焊前预热①为减少内应力，防止裂纹，改善焊缝性能，母材焊接前必须预热。

②预热最低温度：③T型接头应比对接接头的预热温度高25-50℃。

④操作地点环境温度低于常温时(高于0℃)应提高预热温度为15-25℃。

⑤预热方法采用电加热和火焰加热两种方式，火焰加热仅用于个别部位且电加热不宜施工之处，并应注意均匀加热。

电加热预热温度由热电仪自动控制，火焰加热用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温，测温点应选取加热区的背面。

(3)工艺参数选择为提高过热区的塑性、韧性，采取小线能量进行焊接。

根据焊接工艺评定结果，选用科学合理的焊接工艺参数。

(4)焊接过程采取的措施①由于后层对前层有消氢作用，并能改善前层焊缝和热影响区的组织，采用多层多道焊，每一焊道完工后应将焊渣清除干净并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层的焊接。

浅析厚板钢结构的焊接特性及控制方法【摘要】:本文主要介绍了高强度钢材厚板焊接的一些特性，针对这些特性，笔者根据多年的经验提出了一些相应的控制方法，谨供同行借鉴。

【关键词】：高强度钢材；厚板焊接；施工控制【abstract】:this article mainly introduced the high strength steel plate welding some characteristics. based on years of experiences, the author puts forward some corresponding control measures according to these characteristics,, and to provide reference for the fellowing members.【 key words 】 : high strength steel; thick plate welding; construction control中图分类号： p755.1 文献标识码： a 文章编号：引言目前，随着国民经济的快速发展，现代建筑钢结构的发展，厚板钢结构在各方面工程的应用所占比重越来越大。

焊接是建筑钢结构连接的主要方式之一，焊接质量在钢结构工程中极为重要。

当今结构体型和节点构造复杂多样,在厚板钢结构焊接过程中会发生一系列变化,产生缺陷的可能性比普通钢要大得多。

一、厚板钢结构的焊接特性1、构件焊接残余应力与变形较大当钢材的厚度超过100mm时，在整个构件截面中，钢材截面所占的比重较大，倘若大部分的焊缝都采用外侧单面坡口施焊工艺来焊接，结构焊接完成后就会产生残余应力。

当外荷载产生的应力与结构中某区域的残余应力叠加之和达到材料的屈服点时，这时材料就会产生局部塑性变形，导致它不能再承受外荷载，结构的有效截面积也会缩小，进而结构的刚度也会相应降低，构件的残余变形就会比较大。

钢结构焊接变形的成因及控制方法焊接对钢结构来说是一把双刃剑，既成就了钢结构建设的快速，也会极大地影响钢结构的质量。

钢结构在焊接过程中出现变形是不可避免的，但可以通过合理的作业措施来控制。

今天我们来了解一下焊接变形的成因是什么，有哪些控制方法？焊接变形的成因及控制方法顺口溜焊接变形危害大，控制变形料工设；材料特性影响大，低膨高弹变形小；工艺参数要明确，焊接方法要正确；薄板焊接小电流，厚板多道均匀焊；结构设计要简单，板材可用型钢代；厚板代替薄板件，减少肋板焊缝少；焊道应该对称走，应力抵消变形小；控制变形方法多，参数设计找诀窍；反变拘束最常用，留够余量防缩变；复杂结构单元化，拼接总装形变小；焊缝结构不对称，少缝起焊最有效；焊缝对称不用烦，偶数工人同时焊；长缝焊接变形大，双人对称退焊法；单人焊接亦可行，分段跳焊最实用；认清形变其本质，解决问题不用烦；实践经验最重要，大家都应要记牢。

变形的种类01线性变形1.纵向变形：是焊缝纵向收缩引起的；2.横向变形：是焊缝横向收缩引起的；02角变形贴角焊缝上层焊量大，收缩量很大，因此角变形主要是焊缝在其高度方向横向收缩不均匀引起的。

03弯曲变形对丁字型截面，焊缝收缩对重心有偏心距，因而使截面向上弯曲，所以弯曲变形是偏心焊缝的纵向收缩引起的。

04扭转变形钢结构焊接过程中，有些特殊的结构形式会出现波浪线型或螺线型变形即为扭转变形，其成因较为复杂。

焊接变形的影响因素焊接变形产生的主要原因是由于焊接过程中对焊件进行了局部的不均匀加热，以及随后的不均匀冷却作用和结构本身或外加的刚性拘束作用，通过力，温度和组织等因素，从而在焊接接头区产生不均匀的收缩变形。

011）材料因素主要是由于材料本身的物理特性造成的，尤其是材料的热膨胀系数以及屈服极限还有弹性模量等对材料的作用，膨胀系数越大的材料其焊接变形量就越大，弹性模量增大焊接变形随之减少，而屈服极限大的则会造成较高的残余应力造成变形增大。

不同厚度钢板对接焊开坡口的原则钢板对接焊接是一种常见的焊接工艺，它能够将两块钢板牢固地连接在一起，使得焊接件具有良好的强度和密封性。

在进行钢板对接焊接时，为了保证焊缝的质量，需要对钢板进行坡口处理。

本文将从不同厚度钢板对接焊开坡口的原则进行探讨。

1. 坡口类型的选择钢板对接焊接中常用的坡口类型包括V型坡口、U型坡口、J型坡口等。

对于不同厚度的钢板，应根据其特点和焊接要求选择合适的坡口类型。

一般来说，对于较薄的钢板，可以选择较小的V型坡口，而对于较厚的钢板，则需要选择较大的V型坡口或U型坡口。

2. 坡口角度的确定坡口角度是指坡口两侧壁面的夹角，它对焊接质量和焊缝形状有着重要影响。

对于不同厚度的钢板，坡口角度的确定应遵循以下原则：- 对于较薄的钢板，坡口角度一般较小，一般不大于60度，以保证焊缝的质量和外观。

- 对于较厚的钢板，坡口角度一般较大，一般在60度到80度之间，以便于焊接工人操作和焊接材料的填充。

3. 坡口深度的控制坡口深度是指坡口两侧壁面与基板表面之间的距离。

对于不同厚度的钢板，坡口深度的控制应考虑以下因素：- 对于较薄的钢板，坡口深度一般较浅，一般不超过板厚的1/3，以避免过度损伤基板。

- 对于较厚的钢板，坡口深度一般较深，一般在板厚的1/3到1/2之间，以保证焊接材料的填充和焊接强度的提高。

4. 坡口形状的设计坡口形状的设计是指坡口两侧壁面的形状，一般有直线形、斜线形、曲线形等。

对于不同厚度的钢板，坡口形状的设计应遵循以下原则：- 对于较薄的钢板，坡口形状一般选择直线形或斜线形，以保证焊接材料的填充和焊缝的质量。

- 对于较厚的钢板，坡口形状一般选择曲线形，以减少焊接应力和焊接变形。

5. 坡口间距的确定坡口间距是指相邻两个坡口之间的距离，它对焊接质量和焊接效率有着重要影响。

对于不同厚度的钢板，坡口间距的确定应遵循以下原则：- 对于较薄的钢板，坡口间距一般较小，一般不超过板厚的2倍，以保证焊接质量和焊接效率。