薄板结构件焊接变形的控制与矫正

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：船舶薄板焊接的变形问题及控制方法引言船舶建造是一个复杂的过程，薄板焊接是船舶建造中不可或缺的环节之一。

薄板焊接是指焊接材料的厚度在3mm以下的焊接工艺，它在船体的制造过程中扮演着关键的角色。

薄板焊接过程中常常会出现焊接变形问题，给船舶建造带来了一定的困扰。

本文将探讨船舶薄板焊接的变形问题及控制方法。

1.1 薄板焊接的变形原因薄板焊接的变形主要是由于焊接热量引起的材料收缩和内部应力的释放所致。

在焊接过程中，焊接区域受到高温热源的影响，材料会发生热胀冷缩的变形。

焊接会改变材料的结构和性能，从而产生内部应力，导致材料受力不均匀，最终产生变形。

1.2 变形对船舶建造的影响薄板焊接的变形会对船舶的结构造成影响。

焊接变形会导致船舶外形的变形，影响船舶的外观和水动力性能。

变形还会影响船舶的结构强度和稳定性，加速船体的疲劳破坏，从而影响船舶的使用寿命和安全性。

控制船舶薄板焊接的变形是船舶建造中的重要问题。

2.1 选用合适的焊接工艺为了减少薄板焊接的变形，可以采用适当的焊接工艺。

可以选择低热输入的焊接方法，如脉冲MIG焊、激光焊等，以减少热影响区的大小和热变形。

采用预热和焊后热处理的方法，通过控制材料的温度和冷却速率来减小焊接变形。

2.2 采用预制配合和辅助支撑装置对于大型船舶薄板的焊接，可以采用预制配合和辅助支撑装置的方法来控制焊接变形。

预制配合是在焊接前就进行材料的加工和拼焊，通过预先控制材料的形状和尺寸，来减小焊接变形。

在焊接过程中，可以使用辅助支撑装置来支撑和固定焊接区域，从而减小焊接变形的影响。

2.3 采用适当的尺寸设计和工艺控制2.4 对变形进行补偿和调整在薄板焊接后，可以对焊接变形进行补偿和调整。

这主要包括局部加热、局部拉伸和修正焊接接头等方法，来恢复材料原本的形状和尺寸，减小焊接变形的影响。

结论船舶薄板焊接的变形问题是船舶建造中的重要问题，对船舶的外观、水动力性能、结构强度和稳定性等都会产生影响。

焊接结构件焊接变形的控制摘要：焊接是通过加热或加压的方式，将两个工件的原子进行结合，使工件连接到一起的一种加工艺。

焊接在人们的生产生活中应用较为广泛，无论对于金属物质还是非金属物质都可应用。

内应力指的是物体在没有收到外力的情况下，自身存在的应力，它在物体内部自相平衡，也就是说，物体内部的应力相加为零；而焊接应力指的是在焊接过程中，焊件内存在的应力；焊接变形指的是在进行焊接时，由于焊件受热不均匀或温度场不均匀导致焊件发生形变。

基于此，本文将对焊接结构件焊接变形的控制对策进行分析。

关键词：焊接变形；机械制造；措施1焊接变形的机理在众多的焊接方法当中，电弧焊由于设备轻便，搬运灵活，适合于钢结构的施工作业等特点，成为主要的焊接方法。

电弧焊就是在钢构件连接处，借助电弧放电所产生的高温，将置于焊缝部位的焊条或焊丝金属熔化，同时将工件的表面熔化，形成焊接熔池，将两块分离的金属熔合在一起，从而获得牢固接头的焊接方法。

在施焊过程中，焊件会发生变形，这种变形是暂时性的。

当焊接完毕以后，构件完全冷却，会有一部分变形残留下来，形成焊接变形。

焊接变形的实质取决于两个方面，一是焊缝区的熔融焊缝金属在冷却凝固收缩时产生了变形，导致构件发生纵向、横向或者角变形；二是焊缝区以外的焊件区域。

由于熔融焊缝金属会将高温传递到焊件上，在焊件上形成热影响区，焊件在被加热和随后冷却的过程中产生变形，这种变形是一种单纯的热变形，如果焊件的热变形受到本身的刚度限制，就会引起焊件的变形。

2焊接变形产生的影响首先，对静载荷的影响。

在焊接构件中，当纵向拉伸的残余应力较高时，可以拉近某些材料的屈服强度。

当受到外在工作应力时，同方向的应力会进行相互叠加，就会使该区域发生变形，导致工件不能继续承载外力，使焊接构件的有效承载面积减少。

其次，对刚度的影响。

在焊接构件中，如果内应力方向与外载荷方向是一致的，当受到外载荷作用时，焊接工件的刚度就会下降。

并且焊接工件所发生的变形在卸载之后是无法进行恢复的。

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。

薄板焊接变形的火焰矫正摘要：常规的风电机舱罩多采用复合材料制成，具有重量轻、易成形等优点，但同时也存在着成本高、壳体易变形、材料无法回收利用等缺点。

因此德阳东汽电站机械制造有限公司对风力发电机组机舱罩采用金属材料进行了优化设计。

金属机舱罩设计采用内部骨架支撑、外部包裹薄板的形式，保证了机舱罩强度。

关键词：薄板；焊接变形；火焰矫正1 引言这种薄板焊接结构易出现波浪变形，如果火焰矫正方法使用不当，选择同厚板一样任意火烤捶打矫正，还会出现斑点状态的表面。

金属机舱罩制作的难点在于如何有效控制焊接变形，因此生产过程中不仅需要正确的火焰矫正方法，也需要设计各类工装来保证精度。

2 薄板焊接变形的矫正方法火焰圆点加热和线状加热产生残余的压缩塑性变形，使其弯曲的纵横纤维得到收缩，恢复至直线形，则薄板的波浪变形得到矫正。

（1）圆点加热法圆点加热法是火焰在构件上加热为圆点形面积的一种火焰矫正方法。

在板件上加热一个圆点形面积，沿板厚温度分布，可构成圆柱体或圆锥体（即为加热体），如图1所示，其边界框架与未加热部分构成刚性固定，则加热体同两端刚性固定的钢棒加热冷却产生的变形与应力为同一个道理。

加热体受边界框架的制约。

当加热温度至200℃以上时，冷却后会沿加热体圆柱的径向产生残余的压缩塑性变形和应力，可使波浪变形减小。

由加热体本身冷却受边界框架制约产生拉应力，边界框架以外产生压应力，形成新的应力平衡。

图1 圆点加热框架加热体加热圆点的面积大小根据板厚决定，如薄板加热圆点直径取较大些，加热温度600℃以上屈服点较低，其热膨胀受边界框架的制约；若加热圆点选择凸向变形位置，则产生的挤压应力可分为切向应力和法向应力。

切向应力使加热体产生压缩塑性变形，因加热体较薄易失稳。

法向应力使加热体和边界框架凸起成疱状[1]。

但如加热圆点直径过小，冷却后沿加热体圆柱径向产生残余的压缩塑性变形和应力也较小，因此火焰矫正的效果也不明显。

经过长期的生产实践，总结出钢板的厚度与加热圆点直径的关系，见表1。

薄板焊接单侧加热变形原因
薄板焊接单侧加热变形的原因主要在于焊接过程中，焊缝及其周围区域受到不均匀的热输入，导致局部高温加热和快速冷却，进而产生热应变和压缩塑形应变。

这种不均匀的热输入会导致焊缝及其附近区域产生纵向挠曲变形和角变形等。

此外，焊接方法、点固焊工艺、装配应力、焊接程序、焊接尺寸和板厚等因素也会影响薄板的焊接变形。

要有效控制薄板的焊接变形，可采取以下措施：
1.焊前控制措施：使用刚性固定法，增加焊件的刚性；保证装配的几何尺寸，
减少焊接装配过程中引起的应力；采用较小直径的焊条进行点焊（定位焊），增加焊件刚性。

2.焊接过程中的控制措施：减少加热阶段产生的纵向塑性压应变；增大冷却
阶段的纵向塑性拉应变，在焊接过程中使用相应夹具、强迫冷却焊接区、减少焊接热输入或采用温差拉伸等方法减小变形。

3.焊后控制措施：采用多点加热的方法矫正薄板焊后的凹凸变形，加热点直
径一般不小于15mm。

加热时，点与点的距离应随变形量的大小而定。

根
据焊后热处理消除残余应力机制，通过对缝隙试样、板条及板块试样强制
变形焊接后再进行热处理，可防止薄板焊接构件的焊后回弹变形，稳定构
件尺寸。

薄板结构件焊接变形的控制和矫正措施浅析一、焊接变形的种类及原因分析（一）焊接变形的原因焊接变形是由于在焊接的过程中局部受热不均匀而造成的。

处于高温焊接区域的材料在受热的过程中膨胀变大，而周围的温度较低，膨胀量小的材料不能自由的进行膨胀，于是便出现了内应力，高温区的材料受到内应力的挤压就会形成局部压缩性应变，导致焊缝和焊缝附近的受热金属都发生收缩，由于焊缝处会发生收缩而其他部位有阻止其收缩，所以，就会产生焊接残余应力和变形。

由于焊缝的分布不均匀，就会出现各种不同的形状，产生不同种类的变形。

（二）焊接变形的种类影响焊接变形的原因是多方面的，可能是焊接材料的原因，也有可能是焊接方法的原因，可能是冷却的时间不够，也可能是焊接的顺序不合理，但是归根结底，焊接结构的变形主要是由焊接残余应力造成的，焊机结构变形的种类主要有：收缩变形，包括在焊缝方向发生的纵向收缩和垂直于焊缝方向的横向收缩；弯曲变形，包括纵向收缩和横向收缩引起的弯曲变形；波浪变形，由于焊板产生的压缩残余应力而形成的波浪变形；扭曲变形，主要是构件自身轴线扭曲引起的变形。

二、控制焊接构件变形的技术要求首先，采取定位焊点焊的方式可以有效的降低焊接结构件的收缩应力和焊接变形，确保焊接部分的自由收缩可以降低对结构变形不利的因素，焊接构件的焊接顺序应该从构件受力周围约束较大的部位开始，逐渐的想约束较小的部位推进。

其次，對焊接构件的焊缝进行焊接时要保持焊接的连续性，不能无故中断，若是由于特殊原因不得不中断，则应该采取相应的防止焊缝裂开的措施，将其表面清理干净，确认焊缝区不存在缺陷后，再继续焊接。

再次，在对构件进行预热的过程中，应该对主缝和定位二缝处同时进行预热，焊接温度须在焊接过程中保持稳定，定位焊缝的预热温度要高于主缝的预热温度，焊接的温度也必须符合焊接工艺的规定，加热能量也必须严格的和规范要求一致。

最后，相关的工作人员和技术人员都必须严格的按照国家的要求，取得相关的上岗资格以后才能够施工，如果已将取得相关的合格证书，但是已有半年以上没有从事相关的工作，需要重新考取相关的工作证书以后在上岗工作。

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。