焊接收缩量控制
焊缝收缩
且板厚小于等于25mm
四条纵焊缝每米共缩1.4，焊透梁高收缩
1.0
每对加劲焊缝，梁的长度收缩0.7
断面高大于1000mm的各
种板厚
四条纵焊缝每米共缩0.2，焊透梁高收缩
1.0
每对加劲焊缝，梁的长度收缩0.5
格构式结构
屋架、托架、支架等轻型
桁架
接头焊缝每个接口为1.0，
搭接贴角焊缝每米0.5
实腹柱及重型桁架
搭接贴角焊缝每米0.25
圆筒型结构
板厚小于等于16mm
直焊缝每个接口周长收缩1.0
环焊缝每个接口周长收缩1.0
板厚大于16mm
直焊缝每个接口周长收缩2.0
环焊缝每个接口周长收缩2.0
附录五 焊接反变形参考数值
焊接反变形参考数值 附表5.1
板厚g
（mm）
B（mm）
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
12
1°30′40″
2
2.5
3
4
4.5
5
14
1°23′40″
2
2.5
3
3.5
4
5
5.5
16
1°4′″
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4
4.5
5
5
20
1°
1
2
0.5
0.5
0.5
1
1
1
1
1
1
附录六焊接收缩余量
焊接收缩余量 附表6.1
结构类型
焊接残余变形的控制措施
焊接残余变形的控制措施摘要焊接残余变形是焊后残存于结构中的变形，是焊接结构生产过程中常常出现的问题。
通过正确的施工，可以减少焊接残余变形。
关键词焊接残余应力残余变形措施1 前言在焊接结构生产过程中，焊接残余变形是经常出现的问题。
焊接残余应力和变形是形成各种焊接裂纹的重要因素，它在一定条件下还会严重影响焊件的强度、刚度、受压时的稳定性、加工精度和尺寸稳定性等等。
为此，采取相应措施以控制焊接变形是十分必要的。
2 焊接残余应力和残余变形的成因钢材在施焊过程中会在焊缝及附近区域内形成不均匀的温度场，焊缝及附近的温度最高可达1600℃以上，由焊缝临近区域向外，温度急剧下降。
不均匀温度场有导致不均匀膨胀的趋势，但施焊后的钢材已经连接成整体，低温区对高温区的变形产生约束，使高温区产生热塑压缩变形，未达到热塑温度的高温区则会产生热压应力，低温区则产生拉应力。
在冷却过程中，低温区先冷却，其收缩变形不受约束，而高温区冷却较慢，后冷却区域的收缩变形将受到先冷却区域的约束，因而使高温区产生拉应力，相反，低温区则产生相应的压应力。
在无外界约束的情况下，焊件内的拉应力和压应力自相平衡。
这种应力称为焊接残余应力，它是一组自相平衡的内应力。
随焊接残余应力的产生，同时也会出现不同方向的不均匀收缩变形，称为焊接残余变形。
如图2—1所示。
3 焊接残余变形的种类及影响变形的因素3.1焊接残余变形的种类常见的焊接残余变形有以下几种：3.1.1收缩变形：分纵向收缩和横向收缩两种，如图3—1所示。
3.1.2弯曲变形：构件焊后发生弯曲变形，如图3—2所示。
3.1.3角变形：焊后构件的平面绕焊缝产生的角位移，常见如图3—3所示。
3.1.4扭曲变形：绕构件轴线扭曲，如图3—4所示。
3.1.5波浪变形：焊后构件呈波浪形，如图3—5所示。
3.1.6错边变形：在焊接过程中，两焊接件的热膨胀不一致，可能引起长度方向上的错边和厚度方向上的错边，如图3—6所示。
大型钢箱梁焊接收缩变形及其控制
大型钢箱梁焊接收缩变形及其控制结构变形是由于结构自身材料的性质、结构形状和制造工艺等因素而引起的。
焊接结构是一种复杂的结构，收缩和变形是该结构中常见的问题。
大型钢箱梁是一种常用的组件，它的焊接收缩变形会严重影响结构的强度、刚度和安全性能，因此，如何准确控制大型钢箱梁焊接收缩变形成为了一个关键技术难题。
第一步，根据结构的尺寸大小、焊缝形状和位置等因素，选择合适的焊接参数，这是防止大型钢箱梁焊接收缩变形的关键。
焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊条的直径、焊条的熔透深度等。
焊工应根据结构的要求，科学合理地选择焊接参数，尽量减小焊接收缩变形，以满足结构安全性能要求。
第二步，采取补偿措施来控制大型钢箱梁焊接收缩变形，补偿方法有：安装支撑、加热、拉伸、加拔等。
安装支撑：在焊接的关键位置安装支撑，以防止焊接受热地带变形；加热：在焊接之前加热能均匀分布热量，改善质量；拉伸：拉伸可以消除焊接变形；加拔：加拔可以改变结构形状以减少焊接变形。
第三步，应加强焊接位置的防护措施，在焊接大型钢箱梁时，应考虑结构热膨胀的影响，妥善处理各部件的平面布局，减少焊缝间的差异，以免在焊接过程中产生大量的焊接收缩变形。
同时，可以采取技术措施，如采用低温焊接方法，减少焊接的热影响，减缓焊接收缩变形，以求取满意的焊接效果。
最后，应根据大型钢箱梁焊接收缩变形进行精密测量，用仪器检测和观测确定焊缝质量，如果发现焊接收缩变形超出要求范围，应采取矫正措施来改正。
以上是有关大型钢箱梁焊接收缩变形及其控制的内容。
焊接收缩变形是一个比较复杂的问题，要想正确控制大型钢箱梁焊接收缩变形，必须采取多种措施，充分考虑结构的特性，并加以科学的设计和制作，以确保其安全、可靠的性能。
控制和消除焊接应力的措施及方法
ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2012 03120实践与探索E xploration控制和消除焊接应力的措施及方法文/鲁兆鹏一、控制焊接应力的措施焊接以后留下一定的残余应力是不可避免的，但是可以通过恰当的工艺措施给予一定程度的控制和调节，使应力值尽可能减小，分布尽可能合理。
焊接应力是由于焊后收缩受到制约造成的，制约越严重，内应力也就越大。
因此，控制内应力的方法虽有多种，但基本原则只有一个，就是缓和对焊缝收缩的制约。
通常采用的工艺措施有以下几种。
１．采用合理的焊接次序 所谓合理的焊接次序，主要是应该尽量使焊缝能比较自由地收缩，特别是那些收缩比较大、残余应力比较大的焊缝。
图1是拼接工字梁的情况。
这时应事先留出一段翼板——腹板角焊缝3，先焊接受力最大的翼板对接焊缝l，然后再焊接腹板对接焊缝2，最后焊满角焊缝3。
这种焊接次序可以使翼板的对接焊缝预先受压应力，而腹板对接缝受拉应力。
角焊缝留在最后焊可以保证腹板有一定的收缩余地，同时也有利于在翼板对接焊时采取反变形措施以防止角变形。
实验证明，这样焊成的梁的疲劳强度比先焊腹板的梁高出30％。
图1 工字梁拼接２．预热法焊接温差越大，残余应力越大，同时从组织转变来说，冷却速度越快组织应力也越大。
预热可以达到减小温差和减慢冷却速度的目的，从而减小焊接应力。
焊件是否需要预热，主要是从钢材的化学成分、厚度和结构刚度等方面来考虑，而预热温度的选择则主要是根据钢材的化学成分来确定。
一般来说，钢材含合金元素越多，越容易形成淬硬组织；而合金元素含量越多的钢材，就越需要预热，同时预热温度也偏高。
钢板越厚越要求预热。
因为钢板越厚散热越快，冷却越快，就越需要通过预热来减慢冷却速度。
所以对一些含合金元素较低的钢种不需要预热，但钢材若具有一定厚度时就要增加一道预热工序。
刚度越大的结构，越需要预热。
因为结构的刚度越大，焊缝收缩所受到的制约也越大，应力就越大，所以需要通过预热来降低焊接应力。
３．同步收缩法焊缝（确切地说是有效区段）的收缩因受到旁边冷金属的牵制而形成拉应力，也就是说，有效区段旁边的较冷的金属不允许它收缩，从而形成较大的应力。
焊接变形收缩余量计算公式
焊接变形收缩余量计算公式焊接变形是指焊接过程中由于热输入和冷却引起的零部件形状和尺寸的变化。
焊接变形是焊接过程中不可避免的现象，可能对焊接结构的质量和使用性能产生影响。
焊接变形主要包括热变形和性能变形两种。
热变形是焊接过程中零件受热影响而发生的变形，其主要原因是焊接过程中产生的热输入引起局部热膨胀和相邻零件的热收缩差异。
性能变形是指焊接后零件的结构和力学性能发生的变化，主要包括硬化、脆化和变软等。
为了控制焊接变形，需要对焊接变形进行预测和计算。
焊接变形的计算公式一般根据焊接变形的特点和计算方法来确定，下面是一些常用的焊接变形计算公式：1.热输入计算公式：热输入是指单位长度或单位面积的焊接线能量，计算公式如下：Q=I*V*t其中，Q为焊接热输入量，单位为焦耳/单位长度或单位面积；I为电弧电流，单位为安培；V为电弧电压，单位为伏特；t为焊接时间，单位为秒。
2.热应变计算公式：焊接过程中由于热输入引起的热应变可以通过以下计算公式来计算：ε=α*ΔT*L其中，ε为热应变，单位为无量纲；α为材料的热膨胀系数，单位为1/°C；ΔT为焊接前后材料的温度差，单位为摄氏度；L为焊接长度或宽度，单位为米。
3.残余应力计算公式：焊接过程中由于热膨胀和冷却引起的残余应力可以通过以下计算公式来计算：σ=E*α*ΔT*L其中，σ为焊接零件上的残余应力，单位为帕斯卡；E为材料的弹性模量，单位为帕斯卡；α为材料的热膨胀系数，单位为1/°C；ΔT为焊接前后材料的温度差，单位为摄氏度；L为焊接长度或宽度，单位为米。
4.收缩量计算公式：焊接过程中由于热收缩引起的收缩量可以通过以下计算公式来计算：ΔL=β*ΔT*L其中，ΔL为焊接零件的收缩量，单位为米；β为材料的线性热膨胀系数，单位为1/°C；ΔT为焊接前后材料的温度差，单位为摄氏度；L 为焊接长度或宽度，单位为米。
需要注意的是，以上计算公式仅为一般情况下的近似计算公式，实际焊接变形受到多种因素的影响，包括焊接材料的性质、焊接工艺参数、焊接结构形式等，因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整和修正。
焊接变形收缩余量计算公式
焊接变形收缩余量计算公式焊接变形是焊接过程中由于热量的引入而引起的材料形状、尺寸和几何性能的改变。
其中，焊接收缩是由于焊接热引起的材料收缩所导致的变形。
焊接变形和收缩余量的计算公式是通过对焊接过程中热量传递、热膨胀和材料性能的研究得出的。
以下是焊接变形收缩余量计算公式的详细介绍：1.焊接收缩余量计算公式：焊缝变形和收缩主要受到以下几个因素的影响：焊接热周期、焊接温度梯度、材料的热膨胀系数、焊接材料的线膨胀系数和焊缝的形状。
根据这些因素，可以得到如下的焊接变形收缩余量计算公式：∆L=α∆TL0+KEΔλL0其中，∆L为焊接变形收缩余量，α为材料的线膨胀系数，∆T为焊接温度梯度，L0为焊缝的长度，K为焊缝的形状系数，E为材料的弹性模量，Δλ为焊接收缩。
2.焊缝形状系数的计算公式：焊缝形状系数是描述焊缝形状对焊接变形收缩余量影响的参数。
不同的焊缝形状对焊接变形的影响不同，因此需要根据具体焊缝形状来计算形状系数K。
以下是一些常见焊缝形状的形状系数计算公式：矩形焊缝：K=1-1.3δV型焊缝：K=1U型焊缝：K=1薄板角焊缝：K=1.2-0.7δ（δ为焊缝侧角斜率）3.焊接收缩系数的计算公式：焊接收缩系数描述了焊接材料在焊接过程中收缩量与温度变化量的关系。
焊接收缩系数可以通过实验测定得到，也可以利用经验公式进行估算。
以下是一个常用的焊接收缩系数的计算公式：Δλ=β(1+γβΔT)其中，Δλ为焊接收缩，β为材料的收缩系数，γ为材料的热膨胀系数，ΔT为焊接温度变化量。
总结：焊接变形收缩余量的计算公式是通过对焊接过程中的热量传递、材料的热膨胀和线膨胀、焊接缝形状等因素进行分析和研究得出的。
这些公式可以用于预测焊接过程中的变形和收缩量，帮助焊接工程师根据需要进行焊接参数的调整，以减少焊接变形和提高焊接质量。
但需要注意的是，公式中的参数需要根据具体的焊接材料和焊接条件进行测定或估算，以获得准确的计算结果。
焊接变形收缩余量计算公式
△L横≈0.1δ，δ=板厚。
（间隙和线能量最小化）焊接变形收缩余量计算公式焊接变形收缩始终是一个比较复杂的问题，对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关，坡口大、对接间隙大，焊缝截面积大，焊接能量也大，则变形也大。
为了给设计人员提供一定的参考，贴几个公式1、单V对接焊缝横向收缩近似值及公式：y = 1.01*e^（0.0464x）y＝收缩近似值e＝2.718282x＝板厚2、双V对接焊缝横向收缩近似值及公式：y = 0.908*e^（0.0467x ）y＝收缩近似值e＝2.718282x＝板厚、4、5、6、1 试述焊接残余变形的种类。
焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。
焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。
焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种，见图1，其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式，在不同的焊件上，由于焊缝的数量和位置分布不同，这两种变形又可表现为其它几种不同形式的变形。
2 焊件在什么情况下会产生纵向收缩变形？焊件焊后沿平行于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为纵向收缩变形。
当焊缝位于焊件的中性轴上或数条焊缝分布在相对中性轴的对称位置上，焊后焊件将产生纵向收缩变形，其焊缝位置见表1。
焊缝的纵向收缩变形量随焊缝的长度、焊缝熔敷金属截面积的增加而增加，随焊件截面积的增加而减少，其近似值见表2。
表2 焊缝纵向收缩变形量的近似值（mm/m）注：表中所表示的数据是在宽度大约为15倍板厚的焊缝区域中的纵向收缩变形量，适用于中等厚度的低碳钢板。
3 试述焊缝的横向收缩变形量及其计算。
焊件焊后在垂直于焊缝方向上发生的收缩变形称为横向收缩变形，横向收缩变形量随板厚的增加而增加。
低碳钢对接接头、T形接头和搭接接头的横向收缩变形量，见表3、表4。
对接接头横向收缩变形量的近似计算公式，见表5。
影响焊接应力和焊接变形的因素及控制措施
影响焊接应力和焊接变形的因素及控制措施摘要：本文主要探讨了电站管道焊接过程中常见的焊接变形和焊接应力产生的主要因素，以及焊接变形和焊接应力的控制措施，希望对以后的焊接工作有一些帮助。
关键词：焊接变形，焊接应力，热循环，焊接工艺，控制目前火力发电朝着大容量机组发展，来满足日益增长的用电需求和达到节能减排的重要目标。
而在火电建设事业中，焊接技术成了一个关键的课题。
在施工过程中，由于焊接产生的焊接变形和残余应力，严重影响着工程的质量、安装进度和使用性能。
增大了电厂运行的安全隐患。
因而，急需分析其产生的原因，并积极采用合理的方法予以控制。
焊接过程实际上是在焊件局部区域加热后又冷却凝固的热循环过程，由于不均匀的温度场，导致焊件不均匀的膨胀和收缩，从而使焊件内部产生焊接应力并引起焊接变形。
焊接应力与变形对接头的性能有着较大影响，使得焊件强度、韧性下降。
因此将对焊接变形产生原因及其影响因素进行分析，针对不同的焊接施工过程特点，采取不同的措施进行处理，以达到降低或消除焊接变形的目的。
1、影响焊接变形的因素及控制措施1.1焊缝截面积的影响焊缝截面积越大，冷却时收缩引起的塑性变形量越大，焊缝面积对纵向，横向的影响趋势是一致的，而且是主要的影响。
因此，在壁厚相同时，坡口尺寸越大，收缩变形越大。
1.2焊接热输入的影响一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接头塑性变形区增大。
1.3焊接方法和焊接工艺参数的影响不同焊接方法引起的收缩量也不同。
当焊件的厚度相同时，单层焊的纵向收缩比多层焊收缩大，这是因为多层焊时，先焊焊道冷却后阻止了后焊焊道的收缩。
焊接工艺参数的影响主要为线能量。
一般规律是，随着线能量的增加，压缩塑性变形区扩大，因而收缩量增大。
1.4接头形式的影响在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方法等因素条件相同时，不同的接头形式对纵向、横向变形量有不同的影响。
在电站管道焊接中，接头形式一般是对接接头并且是单面焊双面成型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
焊接收缩量控制
1、下料长度方向按每道口预留2-3mm，切割完坡口装配后总长度公差保证+8—
+10mm。
2、装配后焊接前检查装配间隙,间隙偏大或切割豁口处可采取坡口单侧焊补并
打磨光滑,或附加刚性支撑控制焊接收缩量.
3、焊接过程中对锅体总长度进行检测,可在清根前，整体焊接后各进行一次记
录。
(见记录表）
4、检测部位采取宽度方向多点检测，可在槽体的3段平面各取两点测量，每次
测量后如发现焊接收缩不均匀,可相应的调整焊接参数，即收缩量大的地方可调小电流，限制焊道宽度和深度，反之，可适当调大电流增加焊道宽度和深度,连续施焊.
焊接缺陷控制
要保证焊接接头的质量，就应在焊接过程中采用有效措施，防止产生焊接缺陷。
(1）防止咬边的措施是电流大小要适当；运条要均匀；焊条角度要正确；焊接电弧要短些；埋弧自动焊的焊速要适当。
（2）防止产生气孔的措施是:不得使用药皮开裂、剥落、变质、偏心或焊芯锈蚀的焊条；各种类型的焊条或焊剂都应按规定的温度和保温时间进行烘干；焊接坡口及其两侧应清理干净；正确地选择焊接工艺参数；碱性焊条施焊时，应短弧操作。
（3)防止产生夹渣的主要措施有：彻底清除渣壳和坡口边缘的氧化皮及多层焊道间的焊渣；正确运条，有规律地搅动熔池,促使熔渣与铁水分离;适当减慢焊接速度，增加焊接电流，以改善熔渣浮出条件；选择适宜的坡口角度;调整焊条药皮或焊剂的化学成分，降低熔渣的熔点.
（4）采用多人对称分段焊，每一段都是朝着与施焊总方向相反的方向施焊.焊缝的起始和末端加引弧板和熄弧板，尽可能在引弧板和熄弧板上起弧和熄弧，焊接结束后，将引弧板、熄弧板气切去除，避免起弧和熄弧时引起的焊接缺陷影响本体焊缝质量，即使焊缝中间的起弧和熄弧也不要在相邻“道”和相邻“层”的同一截面位置起弧和熄弧，起弧、熄弧时控制操作速度,禁止因操作不当造成弧坑气孔或裂纹，尽可能避免缺陷累计影响焊缝质量.。