焊接变形控制技术要点
焊接结构件焊接变形的控制
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。
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。
钢结构工程焊接技术重点难点及控制措施
钢结构工程焊接技术重点难点及控制措施钢结构工程是现代建筑中常见的一种结构形式，其焊接技术是非常重要的一环。
在钢结构工程中，焊接是连接各个构件的主要方法，其质量直接关系到整个工程的安全性和稳定性。
钢结构工程焊接技术中存在着一些重点难点，需要采取相应的控制措施来保障焊接质量。
本文将就钢结构工程焊接技术的重点难点及控制措施进行探讨。
一、焊接技术的重点难点1. 焊接变形控制在钢结构工程中，焊接完成后会产生热变形，尤其是在大型工程项目中，焊接变形会影响到整体结构的精度和稳定性。
焊接变形控制是焊接技术中的重点难点之一。
对于焊接变形的控制，首先需要合理设计焊接件的结构，以降低热影响区的温度梯度，减小热变形的程度；可以采取预应力焊接或者多次小段焊接的方法，来减少焊接产生的变形；还可以使用专门的变形补偿技术，对焊接变形进行补偿，保证结构的整体精度。
2. 焊缝质量控制焊缝质量是决定焊接接头强度和耐久性的关键因素，而焊缝的质量受到多种因素的影响，例如焊接电流、焊接速度、焊接材料等。
对焊缝的质量控制是焊接技术中的又一个重点难点。
在焊缝质量控制方面，首先需要严格按照标准进行工艺操作，确保焊接电流和速度的准确控制；要对焊接材料进行严格的选择和质量检验，确保焊缝的材料质量达标；要加强对焊工的技术培训和质量监控，提高焊接操作的稳定性和一致性。
3. 焊接接头的检测钢结构工程中的焊接接头通常都需要进行非破坏性或破坏性检测，以保证焊接质量。
但由于焊接接头的复杂性和多样性，检测工作存在一定的难度，因此焊接接头的检测也是焊接技术的重点难点之一。
在焊接接头的检测方面，需要结合具体的工程情况选择合适的检测方法，例如超声波检测、X射线检测、磁粉检测等，对不同类型的焊接接头进行全面而有效的检测；还需要引进先进的检测设备和技术，提高检测的准确性和精度；还需要对检测人员进行专业培训，提高其检测能力和水平，确保检测工作的质量和可靠性。
二、焊接技术的控制措施1. 工艺控制在焊接工艺的控制方面，首先需要严格按照焊接工艺规范进行操作，包括选择合适的焊接方法、焊接参数和焊接工艺；要对焊接过程进行严密的监控和记录，及时发现和解决工艺中存在的问题和隐患；要加强对焊接材料和设备的管理，确保其质量和稳定性，为焊接工艺的控制提供保障。
焊接中的焊接变形控制技术
焊接中的焊接变形控制技术随着工业领域的不断发展，焊接技术也得到了越来越多的关注。
焊接是将两个或多个金属或非金属物体接合在一起，常用于制造汽车、建筑、飞机、船舶和航天器等重要产品。
然而，焊接过程中会产生焊接变形，这种变形可能导致产品几何形状和尺寸的不精确，甚至导致制品的损坏和失效。
因此，控制焊接变形技术在现代工业生产中至关重要。
一、焊接变形的产生机理焊接变形是由于焊接过程中产生的热应力和冷却过程中的收缩应力导致的。
焊接过程中，热源使焊接部分受热并膨胀，当停止加热后，焊缝会开始冷却，导致焊接部分的收缩。
由于金属的强度和刚度等机械性能不同，焊接部分上下、左右以及前后间会产生不同程度的变形，从而导致焊接变形。
二、焊接变形的危害焊接变形会导致产品形状和尺寸的不精确，影响产品的装配和使用。
如果焊接变形过大，会导致产品失效。
例如：在制造飞机和汽车发动机的过程中，焊接变形对动力传递和液压系统的精度和密封性要求很高，过度的变形可能导致机械设备的失效或故障。
另外，焊接变形还会增加成本，因为需要进行二次加工，例如磨削、修整和切割等。
三、焊接变形的控制方法控制焊接变形是现代焊接技术的一个热门话题。
为了避免焊接变形对产品造成危害，需要采取措施控制焊接变形。
目前，关于焊接变形的控制方法主要包括以下几个方面：1. 优化焊接工艺通过优化焊接工艺参数，例如热源的尺寸和温度、焊接速度、焊缝的位置和方向等，来减轻焊接变形的程度。
此外，还可以采用预热、预拉伸等工艺控制焊接变形。
2. 采用夹具利用夹具或其他装备来固定焊接部分，使其免受热应力和收缩应力的影响。
夹具可以按照产品设计的形状和尺寸进行定制，以减小变形程度。
3. 采用材料补偿通过在设计产品时考虑到焊接变形，可以在产品上预留足够的余量，然后在焊接后进行切割或磨削，以达到精确的尺寸和形状。
4. 数值模拟利用数值模拟技术预测焊接变形的程度和位置，以便在实际生产过程中采取相应的控制措施。
焊接接头的变形监测与控制技术
焊接接头的变形监测与控制技术焊接是一种常见的金属连接方式，广泛应用于各个行业。
然而，焊接过程中会产生接头的变形，这对于工件的质量和性能都会产生负面影响。
因此，焊接接头的变形监测与控制技术显得尤为重要。
焊接接头的变形主要是由于焊接过程中产生的热应力引起的。
当焊接时，焊接区域会受到高温的加热，而周围区域则处于低温状态。
这种温度梯度会引起焊接接头的不均匀收缩，从而导致接头的变形。
因此，监测焊接接头的变形，可以帮助我们了解焊接过程中的热应力分布情况，从而采取相应的控制措施。
目前，常用的焊接接头变形监测技术主要有两种：非接触式和接触式。
非接触式监测技术主要包括红外热像仪、激光干涉仪和激光散斑技术等。
红外热像仪可以通过测量焊接接头表面的温度分布来间接推测接头的变形情况。
激光干涉仪则可以通过测量焊接接头表面的位移来直接获取接头的变形情况。
激光散斑技术则是利用激光的散射效应来观察焊接接头的形变。
这些非接触式监测技术具有测量精度高、速度快的优点，但同时也存在一定的局限性，如需要较高的设备成本和特定的环境要求。
接触式监测技术主要包括应变片和光纤光栅传感器。
应变片是一种常见的接触式监测技术，通过将应变片粘贴在焊接接头上，可以测量焊接接头的应变情况，从而推测出接头的变形情况。
光纤光栅传感器则是一种新兴的接触式监测技术，通过将光纤光栅传感器嵌入焊接接头中，可以实时监测接头的变形情况。
这些接触式监测技术具有测量精度高、适用范围广的优点，但也存在着对接触点的要求较高以及易受干扰的缺点。
除了监测焊接接头的变形，控制焊接接头的变形也是非常重要的。
目前，常用的控制技术主要有预应力控制、热补偿和变形补偿等。
预应力控制是通过在焊接接头上施加预应力，来抵消焊接过程中产生的热应力，从而减小接头的变形。
热补偿则是通过在焊接接头上加热或降温，来改变接头的温度分布，从而减小接头的变形。
变形补偿则是通过在焊接接头上施加外部力或应力，来抵消焊接过程中产生的热应力，从而减小接头的变形。
大型箱体焊接变形控制技术的探讨与总结
大型箱体焊接变形控制技术的探讨与总结前言在大型结构的焊接工作中，变形控制技术是一个至关重要的问题。
焊接过程中，由于温度变化和热变形等原因，焊缝和结构都会产生变形。
如果不能进行有效的控制，将会对结构的稳定性和性能造成严重的影响。
因此，如何控制焊接变形一直是焊接领域中研究的重点之一。
为了探讨大型箱体焊接变形控制技术，本文将从以下几个方面进行分析：1.大型箱体结构的焊接工艺分析。
2.大型箱体焊接变形分析。
3.大型箱体焊接变形控制技术的探讨与总结。
大型箱体结构的焊接工艺分析对于大型结构的焊接工作，焊接工艺必须经过仔细设计和分析。
一般来说，大型结构的焊接工艺分为以下几个步骤：1.材料准备：准备好要焊接的材料和所需的焊接设备。
2.布置：根据设计要求，在准备好的材料上进行标记，确定焊接位置和顺序。
3.前热处理：为了缓解焊接时产生的应力，通常需要对焊接部位进行预热处理。
4.焊接：进行焊接过程。
5.后处理：焊接完成后，需要进行后期处理，如热处理、机加工等。
以上工艺是大型结构焊接工作的基本流程。
其中，焊接过程是最为重要的环节。
大型箱体焊接变形分析大型结构的焊接过程中，焊缝和结构都会产生变形。
对于大型箱体结构而言，其焊接变形主要取决于以下几个因素：1.板厚：大型箱体结构的板厚较大，惯性大，变形也较大。
2.焊缝长度：焊缝长度较大时，变形会更为明显。
3.焊接顺序：不同的焊接顺序会对焊接变形产生不同的影响。
4.焊接技术：如果焊接技术和参数不合适，也会造成严重的变形。
在焊接过程中，焊接温度会导致焊接部位产生热膨胀，从而造成部分变形。
此外，材料的冷却过程也会导致结构变形。
大型箱体结构的变形主要分为以下两类：1.弯曲变形：由于焊接材料在加热过程中热膨胀，当冷却时会产生内部应力，导致箱体产生弯曲变形。
2.扭曲变形：由于焊接时产生的焊接强度差异和温度差异，产生内部应力，导致箱体产生扭曲变形。
大型箱体焊接变形控制技术的探讨与总结为了减轻大型箱体结构的焊接变形，需要对焊接过程进行控制与调整，那么我们可以从以下几个方面进行探讨：1.材料选取：首先需要合理选择材料，尽量减少板厚，选用低屈服强度的材料，从而降低结构变形。
焊接变形原因及控制方法
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。
焊接变形控制技术的研究
焊接变形控制技术的研究1. 引言焊接是一种常用的金属连接技术，广泛应用于制造业领域。
然而，在焊接过程中，由于热量的集中作用和材料的热胀冷缩，常常会产生焊接变形，给制造过程和产品质量带来挑战。
因此，研究焊接变形控制技术非常重要。
本文将对焊接变形控制技术的研究进行探讨，包括焊接变形的原因分析、变形控制方法、数值模拟分析等方面。
2. 焊接变形的原因分析焊接变形的原因主要包括热应力和残余应力两个方面。
2.1 热应力焊接过程中，焊接区域的材料受到高温的影响，会发生热胀冷缩现象。
当焊接材料的温度变化时，材料的体积也会发生相应的变化，导致焊接变形。
热应力可以分为两种类型：热收缩应力和热弹性应力。
热收缩应力是指焊接材料受到热胀冷缩引起的应力。
焊缝两侧的材料在焊接冷却过程中会收缩，而焊缝中心的材料则受到约束无法自由收缩，从而产生应力。
热弹性应力是指焊接材料在加热过程中由于温度梯度引起的应力。
焊接过程中，焊接区域的温度会迅速升高，而周围区域的温度变化较小，因此在焊接区域会出现温度梯度，导致材料内部产生应力。
2.2 残余应力焊接完成后，焊接材料冷却时会产生残余应力。
焊接过程中受到的热应力会导致材料的形状发生变化，而冷却过程中材料又会发生收缩，产生新的应力。
这些残余应力可使焊接结构变形。
3. 变形控制方法为了控制焊接变形，可以采用以下方法：3.1 优化焊接工艺参数通过调整焊接工艺参数，如焊接速度、焊接电流、焊接压力等，可以有效控制焊接变形。
合理的焊接参数可以减小焊接材料收缩和应力的影响，从而减少变形。
3.2 使用焊接变形补偿装置焊接变形补偿装置是一种特殊的装置，可以在焊接过程中对焊接材料进行补偿，从而减小焊接变形的影响。
例如，焊接变形补偿装置可以通过引入相反方向的变形来抵消焊接变形。
3.3 采用局部预热和后热处理局部预热是指在焊接前对焊接区域进行局部加热。
预热可以减小焊接区域的温度梯度，从而减小焊接变形。
后热处理是指在焊接完成后对焊接区域进行加热处理，以消除残余应力。
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钢结构制造事业部焊接变形控制工艺编制：校对：审核：批准：重庆建工工业有限公司钢结构事业部2015年6月11日1 焊接应力 (2)1.1焊接应力的种类 (2)2 焊接变形 (2)2.1焊接变形发生的原因 (2)2.2焊接变形的主要形式 (2)3 焊接变形的影响因素 (3)3.1材料因素的影响 (3)3.2结构设计因素的影响 (3)3.3焊接工艺的影响 (3)3.3.1焊接方法的影响 (3)3.3.2焊接接头形式的影响 (3)3.3.3焊接层数的影响 (4)3.4焊接参数的影响 (4)3.4.1电弧电压 (4)3.4.2焊接电压过高 (4)3.4.3焊接速度 (4)3.4.4焊丝伸出长度 (4)3.4.5焊枪倾斜角度 (4)4 焊接变形的预防与控制措施 (5)4.1设计措施 (5)4.4.1尽量减少焊缝数量 (5)4.4.2合理地选择焊接的尺寸和形式 (5)4.4.3合理设计结构形式及合理安排焊缝位置 (5)4.2工艺措施 (5)4.2.1焊前预防措施 (5)4.2.2焊接过程控制措施 (6)4.3焊后矫正措施 (6)4.3.1机械矫正 (6)4.3.2加热矫正 (6)1 焊接应力焊接时，由于焊缝局部加热到高温状态，焊件温度均匀不分布，造成钢结构不均匀冷却收缩而产生变形。
其次，在焊接时，由于不同焊接热循环作用引起金相组织发生转变，随之而出现体积的变化，当体积变化受到周围金属阻碍时便产生了应力，从而出现整体变形。
焊接变形分为局部变形和整体变形。
局部变形指焊接结构的某部分发生变形，在焊接中易于矫正；整体变形指整个结构的形状或尺寸发生变化，是由于焊接在各个方向上收缩不均所引起的，这在焊接中尤为重要，一般不允许发生整体变形。
焊接变形产生的原因很多，不均匀的局部加热和冷却是最主要原因。
焊接时，焊件局部加热到熔化状态，形成了温度不均匀分布区，使焊接出现不均匀的热膨胀，热膨胀受到周围金属的阻碍不能自由膨胀而受到压应力，周围的金属则受到拉应力。
当被加热金属受到的压应力超过屈服点时，就会产生塑性变形；焊接冷却时，由于加热的金属在加热时已产生了压缩的塑性变形，所以，最后的长度要比未被加热金属的长度短些，从而产生变形。
1.1焊接应力的种类1.1.1热应力：又称温度应力。
它是在不均匀加热及冷却过程中所产生的应力，它与加热温度和加热不均匀程度、焊件的钢度以及焊件材料的热物理性能等因素有关。
1.1.2相变应力：金属发生相变时，由于体积发生变化而引起的应力。
1.1.3装配应力：在装配和安装过程中产生的应力。
1.1.4残余应力：当构件上承受局部荷载或经受不均匀加热时，都会在局部地区产生塑性应变。
当局部外载撤去后或热源离去，构件温度恢复到原始的均匀状态时，由于构件内部发生了不能恢复的塑性变形，因而产生了内应力，即残余应力。
残留下来的变形即残余变形。
焊接过程中焊件的热应力是随时间而变化的瞬时应力，焊后残余下来，即为残余应力。
2 焊接变形2.1焊接变形发生的原因钢材的焊接通常采用熔化焊方法,把焊接局部连接处加热至溶化状态形成熔池,待其冷却结晶后形成焊缝,使原来分开的钢材连接成整体。
由于焊接加热时还焊接接头局部加热不均匀,金属冷却后沿焊缝纵向收缩时受到焊件低温部分的阻碍，使焊缝及其附近区域受拉应力，远离焊缝区域受压应力。
因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行,膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形，焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来，焊接变形因此产生。
2.2焊接变形的主要形式焊接变形主要有收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和破浪变形五种基本形式。
其成因如下：收缩变形是由于焊缝的纵向（沿焊缝方向）和横向（垂直焊缝方向）收缩引起的角变形由于V型坡口对接焊焊缝布置不对称，造成焊缝上下横向收缩量不均匀而引起的变形弯曲变形T型梁焊接后，由于焊缝布置不对称，焊缝多的一面收缩量大，引起的工件弯曲扭曲变形由于焊接过程中焊接顺序和焊接方向不合理引起的工件扭曲，又称为螺旋形变形，多出现在工字梁的焊接加工过程中波浪变形这种变形易发生在波板焊接过程中。
是由于焊缝收缩使薄板局部引起较大的压应力而失去稳定性，焊后使构件成波浪形。
错边变形焊接过程中，由于两块板材的热膨胀不一致，可能引起长度方向或厚度方向上的错边。
3 焊接变形的影响因素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。
3.1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。
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。
3.2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。
3.3焊接工艺的影响3.3.1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。
在金属结构焊接常用的焊接方法有埋弧焊，手工焊和CO2气体保护焊等，各种焊接方法的热输入差别较大，其中埋弧焊热输入最大，收缩变形最大，手工电弧焊居中，CO2气体保护焊最小。
一般情况下，焊接热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，接头塑性变形区增大。
3.3.2焊接接头形式的影响表面堆焊时，焊缝金属的横向变形不但受到纵横向母材的约束，而且加热只限于工件表面一定深度而使焊缝的收缩同时受到板厚、深度、母材方面的约束，因此，变形相对较小。
T形角接接头和搭接接头时，其焊缝横向收缩情况与堆焊相似，其横向收缩值与角焊缝面积成正比，与板厚成反比。
对接接头在单道(层)焊的情况下，其焊缝横向收缩比堆焊和角焊大，在单面焊时坡口角度大，板厚上、下收缩量差别大，因而角变形较大。
双面焊时情况有所不同，随着坡口角度和间隙的减小，横向收缩减小，同时角变形也减小。
3.3.3焊接层数的影响横向收缩：在对接接头多层焊接时，第一层焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形规律，第一层以后相当于无间隙对接焊，接近于盖面焊道时与堆焊的条件和变形规律相似，因此，收缩变形相对较小。
纵向收缩：多层焊接时，每层焊缝的热输入比一次完成的单层焊时的热输入小得多，加热范围窄，冷却快，产生的收缩变形小得多，而且前层焊缝焊成后都对下层焊缝形成约束，因此，多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多，而且焊的层数越多，纵向变形越小。
3.4焊接参数的影响焊接电流的选择根据材料，板厚，焊丝直径，焊接位置，焊接电流越大，熔敷速度越快，熔深越大，焊缝易烧穿，产生裂纹，工件变形大，残余应力，飞溅多，焊接电流过小，易产生未焊透，未熔合，夹杂，成形不良。
3.4.1电弧电压为保证焊缝成形良好，应该选择电弧电压与焊接电流配合适当。
3.4.2焊接电压过高电弧稳定差，飞溅大，焊丝爆断，甚至无法焊接，焊接电压过小，熔深浅，熔宽窄小，余高H高，焊缝成形差。
3.4.3焊接速度速度的快慢对焊缝的成形及焊接缺陷有重要的影响，焊接速度过快，出现咬边，下陷，气孔，未熔合，气体保护效果差，焊接速度过慢，熔敷金属堆积在电弧下方，熔深小，产生焊缝不均，未熔合，未焊透。
焊接速度对熔宽及熔深有明显的影响，在其他规范不变的条件下，焊接速度增大时，电弧对母材的加热减少，熔宽明显减小。
与此同时，电弧向后方排斥熔池金属的作用加强，电弧直接加热熔池低部的母材，使熔深略为增加。
当焊接速度提高到40米/时以上时，由于电弧对母材加热量显著减少，熔深随焊接速度增大而减小。
焊接速度过高会造成咬边、未焊透、焊缝粗糙不平等缺陷。
降低焊接速度，熔池体积增大而存在时间增长，有利于气体浮出熔池，减小形成气孔的倾向。
但焊接速度过低会形成易裂的“蘑菇形”焊缝，或产生烧穿、夹渣、焊缝不规则等缺陷。
3.4.4焊丝伸出长度焊丝直径1.2mm，一般伸出8—15 mm为宜，伸出长度过短，影响观看熔池，导电嘴易过热夹住焊丝，电阻预热作用小，电弧功率大，熔深大，飞溅少，伸出长度过长，预热作用强，电弧功率小，熔深小，飞溅大，保护效果差。
3.4.5焊枪倾斜角度一般与工件垂直，与焊缝之间的夹角为65°～80°，倾斜角度过大，气体保护效果差,容易产生气孔。
4 焊接变形的预防与控制措施4.1设计措施4.4.1尽量减少焊缝数量焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积。
坡口尺寸越大，焊缝面积越大，冷却时收缩引起的塑性变形量越大，收缩变形越大。
在设计焊接结构时，应当避免不必要的焊缝，尽量选用型钢、冲压件代替焊件。
合理地选择肋板的形状,适当地安排肋板的位置,优化肋板数量，避免不必要的焊缝,以减少肋板数量来减少焊接和矫正变形的工作量。
4.4.2合理地选择焊接的尺寸和形式焊接尺寸直接关系到焊接工作量和焊接变形的大小。
焊缝尺寸大,焊接量大,焊接变形就大。
因此,要尽量减少焊缝的数量和尺寸，在保证结构的承载能力的条件下,设计时应尽量尽可能采用较小的坡口尺寸，减小焊缝截面积，对于板缝较大的对接接头应选“X”型坡口代替“V”型坡口，减少熔敷金属总量以减少变形。
对于不需要进行强度计算的“T”型接头，应选用工艺上合理的最小焊脚尺寸，采用断续焊缝比采用连续焊缝更能减少变形。
当设计计算确定“T”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，以减少焊角尺寸。
对于受力较大的“T”形式或“十”字接头，在保证强度的条件下，应采用开坡口的角焊缝比一般角焊缝可大大减少焊缝金属，减少焊接变形量。
表4-1 低碳钢最小焊脚尺寸（mm）板厚≤6 7～18 19～30 31～50 51～100 最小焊脚尺寸 3 4 6 8 10 4.4.3合理设计结构形式及合理安排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。