焊接应力及焊接变形预防措施
焊接应力与变形及其预防和校正措施
焊接应力与变形及其预防和校正措施焊件不均匀局部加热和冷却是导致焊接应力和变形产生的根本原因。
1.焊接变形的基本形式a)收缩（纵向、横向）变形 b)角变形 c)弯曲变形 d)波浪变形 e)扭曲变形 f)错边（长度方向、厚度方向）变形σ＞σs时，产生变形σ＞σb时，产生裂纹，甚至断裂2.预防和减小焊接应力及变形的措施1）合理设计焊接结构（减少焊缝长度和截面积、尽量采用对称焊缝、避免交叉焊缝）；2）焊前预热（焊后冷却时，加热区与焊缝同时收缩。
此法称为加热减应区法：如图a)焊前b)焊后）；3）反变形法4）刚性固定法5）选择合理焊接顺序a)焊接顺序应能使焊件自由收缩 b)对称焊接法 c)长焊缝的分段焊法 d)工字梁的焊接方法6）锤击焊缝法3.焊接变形的校正1）机械矫正法a)压力矫正 b)锤击矫正变形的步骤2）火焰矫正法a）T形梁的火焰矫正 b)薄板波浪变形的火焰矫正4.焊接接头设计1）焊接结构应尽量选用型材成冲压件a)用四块钢板焊成 b)用两根槽钢焊成 c)用两根钢板弯曲后焊成 d)容器上的铸钢件法兰2）合理布置焊缝①焊缝布置应尽量分散a)、b)、c)不合理 d)、e)、f)合理②焊缝和位置应尽量对称布置a)、b)不合理 c)、d)、e)合理③尽量减少构件成焊件接头部位的应力集中a)不合理 b)合理④焊缝应避开最大应力和应力集中部位a)、b)、c)、d)不合理 e)、f)、g)、h)合理⑤对不同厚度钢板的受力对接接头，要采用工艺措施⑥在满足使用要求的前提下，应尽量减少焊缝对结构附加应力的影响a)次要焊缝影响主要受力构件 b)附加元件（卡箍）代替次要焊缝。
焊件焊接应力分析及防变形的工艺措施
焊件焊接应力分析及防变形的工艺措施摘要：焊接是一种特殊而又重要的加工工艺，随着焊接技术的发展，一个重要技术课题是控制焊接件的焊接变形以提高产品制造精度，使焊件焊后加工量减少或不加工即可用于精度要求高的机械产品中，因此，了解焊接应力产生机理，掌握结构件焊接变形规律，在焊接工艺中采取措施进行控制和消除，从而保证焊接质量。
本文主要探讨了焊接应力与焊接变形产生的原因及控制措施，以供参考。
关键词：控制焊接变形；焊接应力；措施1焊接变形的概念焊接变形主要是指在焊接过程中由于焊接工作而导致的焊接件变形。
焊接变形的开始时间是焊接开始的一瞬间。
焊接变形结束的节点是焊接结束后焊接件的温度降低到焊接初始温度。
焊接变形有两种情况，第一种是焊接过程中出现的焊接变形；第二种是焊接完成后出现的焊接变形。
2.随焊挤压旋转控制法在对铝合金框架车身弧焊焊接应力进行控制的多种方法中，随焊挤压旋转控制法，即WTRE的应用，能够有效改善铝合金框架车身结构中焊接接头位置的性能和组织结构，细化焊缝结晶的晶粒大小，使晶粒具有杂乱的生长方向，进而提高铝合金焊缝位置的力学性能。
实践显示，在采用了随焊挤压旋转控制法之后，铝合金材料焊接接头能够增强40MPa左右的抗拉强度。
除此之外，对于热裂纹，随焊挤压旋转控制法也能发挥良好的控制作用。
而且，随焊挤压旋转控制法的操作方法和设施都比较简便，能够优化操作人员的工作强度和环境，在自动化操作方面也具有显著的优势。
随焊旋转挤压控制法是在铝合金焊缝冷却凝固的时候，对其使用圆柱挤压头进行挤压旋转，焊缝金属因此会出现拉伸应变，同附近位置的残余拉应力互相抵消，最终实现降低铝合金框架车身由于失稳而产生应力变形的可能。
随焊挤压旋转控制法应用过程中的挤压旋转装置的主要构成部件包括挤压头、焊枪、焊接夹具以及填丝机构。
其中，挤压头需要对铝合金框架车身的焊缝位置同时施加垂直压力和旋转力，机械装置和挤压头本身的重力是垂直压力的主要来源，电动机则为挤压头提供旋转动力。
预防焊接变形的措施
焊接变形是焊接过程中常见的问题，它会影响焊接件的尺寸精度和外观质量。
以下是一些预防焊接变形的措施：
1. 预留反变形量：在设计焊接结构时，可以根据焊接变形的趋势和大小，预留一定的反变形量。
这样在焊接过程中，即使产生了变形，也可以通过预留的反变形量来抵消，从而达到防止或减少焊接变形的目的。
2. 选择合适的焊接顺序：焊接顺序对焊接变形的影响很大。
一般来说，应先焊短焊缝，后焊长焊缝；先焊薄板，后焊厚板；先焊中心，后焊边缘。
3. 采用合理的焊接方法：不同的焊接方法对焊接变形的影响也不同。
例如，电弧焊的变形较小，而气焊和氩弧焊的变形较大。
因此，在选择焊接方法时，应尽量选择变形小的方法。
4. 控制焊接参数：焊接参数（如电流、电压、焊接速度等）对焊接变形的影响也很大。
一般来说，应选择较小的焊接电流和较快的焊接速度，以减少焊接热输入，从而减小焊接变形。
5. 采用预热和后热处理：预热可以减小焊接热输入，从而减小焊接变形；后热处理可以通过改变焊缝和母材的金相组织，来减小焊接变形。
6. 采用工装夹具：通过使用工装夹具，可以固定焊接件的位置和形状，防止焊接过程中的位移和变形。
7. 采用多点对称焊接：通过在焊接件的多个位置同时进行焊接，可以分散焊接应力，从而减小焊接变形。
以上就是预防焊接变形的一些措施，希望对你有所帮助。
减少焊接接应力和焊接变形的措施
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。
减少焊接应力和焊接变形的方法。
减少焊接应力和焊接变形的方法。
焊接是常用的金属连接方法，但在焊接过程中常常会产生应力和变形。
这些问题会影响焊接件的质量和性能，因此需要采取措施来减少焊接应力和焊接变形。
一、合理设计焊接结构在焊接结构的设计中，应尽量避免出现大的焊接应力和变形。
首先要考虑结构的合理性，选择适当的焊接方法和焊接位置。
同时，还应合理设置焊缝形状和尺寸，以减少焊接应力的集中。
二、控制焊接参数焊接参数的选择对于减少焊接应力和变形非常重要。
首先，应选择合适的焊接电流和电压，以控制焊接热输入。
同时，还应控制焊接速度和焊接层数，避免过快或过慢导致的焊接应力和变形增加。
三、采用适当的焊接顺序焊接顺序的选择也可以影响焊接应力和变形的程度。
一般情况下，应从中心向两端均匀焊接，避免集中焊接导致的应力集中。
对于大型结构件，还可以采用分段焊接的方法，先焊接一部分，然后再焊接其他部分，以减少焊接应力和变形。
四、采用预热和后热措施预热和后热是减少焊接应力和变形的常用方法之一。
预热可以提高焊接件的热导性和延展性，减少焊接应力的集中。
后热可以使焊接件均匀冷却，减少应力和变形的产生。
预热和后热的温度和时间应根据焊接材料和结构的要求进行控制。
五、采用冷却措施在焊接完成后，可以采用冷却措施来减少焊接应力和变形。
常用的冷却方法有自然冷却、水冷却和气体冷却等。
选择合适的冷却方法可以使焊接件均匀冷却，减少应力和变形的产生。
六、使用焊接变形补偿措施在焊接过程中，难以完全避免焊接应力和变形的产生。
此时，可以采用焊接变形补偿措施来修复焊接件的形状。
常用的方法有机械修复、热修复和焊接补偿等。
选择合适的补偿方法可以恢复焊接件的形状和尺寸，提高焊接件的质量。
通过合理的设计、控制焊接参数、选择适当的焊接顺序、采用预热和后热措施、使用冷却措施以及采用焊接变形补偿措施，我们可以有效地减少焊接应力和焊接变形的产生。
这些方法可以提高焊接件的质量和性能，保证焊接结构的稳定性和可靠性。
减少焊接接应力和焊接变形的措施
减少焊接接应力和焊接变形的措施1.选择适当的焊接参数：根据材料的种类和厚度选择合适的焊接电流、电压和焊接速度等参数，以降低焊接接应力和变形的风险。
同时，选择低温软化点的金属填充材料，如铜等，可以降低焊接接应力。
2.采用适当的焊接序列：通过改变焊接顺序，可以降低焊接过程中的接应力和变形。
在多次焊接时，从最中心的部位开始焊接，逐渐向两边延伸。
这样可以避免焊接热量集中在一个地方，减少局部热变形。
3.采用预热和后热处理：预热可以提高焊接材料的可塑性，改善焊接接头的焊接性能。
一般情况下，预热温度为焊接材料的临界温度的50%-70%。
预热后的焊接接头，在焊接完成后应进行后热处理，即将焊接接头加热至临界温度以下保温一段时间，然后缓慢冷却，以进一步消除焊接接头内应力。
4.使用焊接夹具：焊接夹具可以固定工件，减少焊接过程中的变形。
夹具应设计合理，以便保证焊接接头位置准确，但对于自由热变形而言，应当尽量减少夹具的使用。
5.控制焊接热输入量：合理控制焊接过程中的热输入量，以确保焊接接头不过热。
可以采用间歇焊接的方法，在焊接过程中适时停止加热，让工件冷却一段时间以减少热输入。
6.采用适当的接头形状：通过改变焊缝的形状，可以减少焊接过程中的接应力。
一般情况下，V型焊缝和锂阳角焊缝对于减少焊接变形效果较好。
7.选择适当的焊接方式：对于大型工件，可以采用多层焊接或间断焊接的方式进行，以减少焊接材料的热量。
对于特殊形状的工件，可以选择其他焊接方法，如电阻焊、激光焊等。
8.控制冷却速度：焊接完成后，要注意控制冷却速度，避免过快的冷却。
可以采用包裹式焊接，焊接完毕后用保温材料将焊接接头包裹起来，使其缓慢冷却，以减少残余应力。
焊接中防止变形和减少内应力的方法
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)。
预防焊接变形装配工艺措施(一)
预防焊接变形装配工艺措施(一)预防焊接变形装配工艺措施介绍焊接变形是焊接过程中常见的问题，它会对工件的装配精度和最终质量产生影响。
为了解决这个问题，需要采取一系列的工艺措施来预防焊接变形。
本文将详细介绍各个措施的具体方法和原理。
控制焊接参数•选择适当的焊接电流和电压：合理选择焊接电流和电压，控制焊接热量的输入量，避免过大或过小的热输入，从而减少焊接变形的发生。
•控制焊接速度：通过控制焊接速度，可以有效控制焊接过程中的热输入量，减少焊接变形的风险。
使用适当的焊接顺序•选择合适的焊接顺序：针对复杂工件的焊接，应选择合适的焊接顺序，先焊接刚性件，再进行焊接薄弱部位，最后再进行整体的焊接。
这样可以减少焊接时的热应力，降低变形的风险。
•分段焊接：对大型工件，可以采用分段焊接的方法。
先将工件切割成若干个小段，分段进行焊接，最后再进行拼接。
这样可以减小焊接变形的幅度。
使用辅助夹具和支撑物•使用合适的夹具：在焊接过程中，可以使用合适的夹具来固定工件，减少变形的风险。
夹具应该能够提供足够的支撑和固定力，同时避免对焊接过程造成不必要的干扰。
•添加支撑物：对于较大的工件，可以在焊接过程中添加适当的支撑物，以增加工件的稳定性。
支撑物可以起到均匀分布焊接应力的作用，减少变形的程度。
采用正确的焊接方法•控制焊接温度：在焊接过程中，要控制焊接温度的上升速度和保持时间，避免焊缝过热或过冷，从而减少焊接变形。
•选择合适的焊接方式：合理选择焊接方式，如点焊、拖焊、弧焊等，根据工件的具体情况，选择最适合的焊接方法，减少变形的风险。
•控制焊接方向：在焊接过程中，要控制焊接方向，避免产生不必要的应力和挤压力，减少变形的发生。
结论通过合理控制焊接参数、采用适当的焊接顺序、使用辅助夹具和支撑物以及正确的焊接方法，可以有效预防焊接变形。
这些措施应根据具体的焊接工艺和工件要求进行综合考虑和选择，从而提高焊接的质量和装配精度。
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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。
采用热处理方法：整体高温回火、局部高温回火或温差拉伸法（低温消除应力法，伴随焊缝两侧的加热同时加水冷）
三、焊接变形的危害性及预防焊接变形得到措施
1、焊接变形的分类
焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温
条件下的残余变形，又可分为焊接的面内变形和面外变形。
面内变形可分为焊缝纵向收缩变形、横向收缩变形和焊缝回转变形；面外变形可分为角变形、弯曲变形、扭曲变形、矢稳波浪变形。
2、焊接变形的危害
降低装配质量；影响外观质量，降低承载力；增加矫正工序，提高制造成本。
3.预防焊接变形的措施
(1)进行合理的焊接结构设计
合理安排焊缝位置。
焊缝尽量以构件截面的中性轴对称；焊缝不宜过于集中；合理选择焊缝尺寸和形状。
在保证结构有足够承载力的前提下，应尽量选择较小的焊缝尺寸，同时选用对称的坡口；尽量减小焊缝数量，减小焊缝长度。
(2)采取合理的装配工艺措施
a、预留收缩余量法。
为了防止焊件焊接以后发生尺寸缩短发生缩短的尺寸，可以通过计算，将发生缩短的尺寸在焊前预留出来。
为了保证预留的准确，应将估算、经验和实测三者结合起来。
b、反变形法。
为了抵消焊接变形，在焊前装配时，先将焊件向焊接变形相反的方向进行人为的变形，这种方法称为反变形法。
只要预计准确，反变形控制得当，就能取得良好的效果。
反变形法常用来控制角变形和防止壳体局部下塌。
c、刚性固定法。
刚性固定法适用于较小的焊件，在焊接施工中应用较多，对角变形和波浪交形有显著的效果。
为了防止薄板焊接时
的变形，常在焊缝两侧加型钢、压铁或楔子压紧固定。
此法在焊接大型储罐底板时采用较多。
装配压力容器及球罐时，往往采用弧形加强板、日字形夹具进行刚性固定。
d、合理的选择装配程序。
对于大型焊接结构，适当地分成几个部件，分别进行装配焊接，然后再拼焊成整体。
这样，小部件可以自由地收缩，而不至于引起整体结构的变形。
如储罐底板焊接可前焊短焊缝，再焊长焊缝采用合理的焊接工艺措施。
(3)采取合理的焊接工艺措施
a、合理的焊接方法。
尽量用气体保护焊等热源集中的焊接方法。
不宜用电弧焊，特别不宜选用气焊。
b、合理的焊接规范。
尽量采用小规范，减少焊接线能量。
c、合理的焊接顺序和方向。
储罐底板焊接时，应先焊短焊缝、后焊长焊缝，待底边板与壁板的角焊缝焊完后，最后焊接边板与中幅板之间的收缩焊缝。
焊接长焊缝时，可采用分段倒退焊及分段跳焊等方法；焊接X形坡口的厚板多道焊时，采用对称交替焊。
d、进行层间锤击。
四、除了以上所述，加强焊前检验也能有效的控制焊接应力及焊接变形
1、对原材料进行检查，主要包括对母材、焊条（焊丝）保护气体、焊剂、电极等进行检查，是否与合格证及国家标准相符合。
2、对焊工进行安全技术交底，明确焊接工艺要求、焊接质量要求和安全防范要求。
3、对焊接设备进行检查，包括焊接设备的型号、电源极性是否符合工艺要求。
4、对工件装配质量检查，包括装配质量是否符合图样要求，坡口表面是否清洁、装夹具及点固焊是否合理，装配间隙和错边是否符合要求，是否考虑焊接收缩量。
5、焊工资格检查，包括焊工资格是否在有效期内，考试项目是否与实际焊接相适应，包括焊接方法、焊接材料及工件规格。
6、焊接环境检查，包括是否考虑焊接环境中的风、雨、雪袭击和采取防护措施。
焊接环境温度低于规范允许值时，与所焊材质、焊件厚度及预热措施是否相适应。