不锈钢贮罐底板的焊接变形控制方法
不锈钢焊接变形的控制与矫正
不锈钢焊接变形的控制与矫正
不锈钢焊接过程中会产生热量，导致变形。
因此，控制和矫正不锈钢焊接变形是非常重要的。
1. 控制变形
（1）减少热输入量。
通过调整焊接电流、电压、速度、焊接
层数等参数，尽量减少热输入，从而减少变形。
（2）固定和支撑工件。
在进行焊接时，通过固定工件或在焊
接过程中添加支撑件，可以增强工件的刚性，从而减少变形。
（3）控制焊缝长度。
焊缝长度越长，变形越大。
因此，在焊
接过程中应尽量控制焊缝长度。
2. 矫正变形
（1）机械矫正。
通过机械手段对变形进行调整，如使用千斤
顶对变形部位进行压缩或拉伸等。
（2）热矫正。
通过局部加热变形部位，使其变形到规定位置，并进行冷却定型，从而实现矫正。
（3）化学矫正。
通过对变形部位进行化学处理，如酸洗、电
化学研磨等，来达到矫正的目的。
需要注意的是，焊接变形的控制和矫正应该在焊接完成后尽快
进行，以免影响后续加工和装配。
同时，矫正时应注意不要改变工件的尺寸和形状，以保证其质量和性能。
不锈钢薄板焊接变形的控制方法及防治措施
不锈钢薄板焊接变形的控制方法及防治措施摘要：在现代工业生产、机械制造等领域高速发展的背景下，各项加工制造技术水平全面提高，为产品质量提供了充分的保障。
不锈钢薄板是一项常见的材料，在制造过程中一般需要采用焊接工艺，但是受到材料特点等因素的影响，在焊接过程中容易出现变形问题，为了确保焊接质量，需要加强对变形的控制。
因此，本文将对不锈钢薄板焊接变形的控制方法及防治进行深入探究，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对相关人员有所帮助。
关键词：不锈钢薄板；焊接变形；原因分析；控制方法；防治措施在工业生产过程中，不锈钢薄板焊接是一项常用工艺，比如在制作不锈钢罐、不锈钢槽等产品时，需要将不锈钢薄板进行焊接，在焊接过程中，如果没有采用相应的控制措施，不锈钢薄板很容易出现变形问题，引起鼓包等现象，不仅影响美观性，还会对质量产生影响，所以需要明确不锈钢薄板焊接变形容易产生的原因，并采用相应的措施对其进行控制，最为重要的是需要做好预防，确保不锈钢薄板焊接质量达到要求，从而能够提升产品质量，需要全面落实焊接工艺控制工作。
1不锈钢薄板焊接产生变形的主要因素分析不锈钢薄板焊接是一种常见的加工方式，然而在实际操作过程中会出现变形的问题，不仅会影响加工精度，还会降低焊接质量，变形问题所产生的主要因素包括如下几项：（1）焊接过程中的热影响。
在焊接过程中，焊接部位的温度会不断升高，导致材料产生热膨胀，在冷却后材料就会收缩，从而导致焊接变形。
因此，控制焊接过程中的温度和焊接时间是降低变形的重要手段。
（2）焊接布局和工艺参数。
例如，如果焊接接头的长度过长，会导致焊接变形增加；如果焊接速度过快，则会导致焊接变形增大，所以在不锈钢薄板焊接中，合理的布局和工艺参数是减少变形的关键[1]。
（3）材料选择。
不锈钢材料的热膨胀系数较大，且导热系数较低，容易产生变形，所以在选择材料时需要尽量选用热膨胀系数较小的材料，并且控制热输入，避免产生过多的热量。
不锈钢贮罐焊接变形控制QC
不锈钢贮罐焊接变形控制QC引言不锈钢贮罐在各种工业领域中被广泛应用，其具有抗腐蚀性能强、强度高、寿命长等优点。
然而，由于焊接过程引起的热应力和残余应力，不锈钢贮罐在焊接后往往会出现各种变形问题，严重影响了贮罐的使用效果和外观质量。
因此，控制焊接变形成为不锈钢贮罐制造工艺中的重要环节。
本文将介绍不锈钢贮罐焊接变形的原因及影响因素，并针对不同类型的焊接变形提出相应的控制措施。
1. 不锈钢贮罐焊接变形原因不锈钢贮罐焊接变形主要受以下几个因素的影响：1.1 热影响区域焊接过程中，焊接热量导致不锈钢贮罐局部区域加热膨胀，而周围区域温度较低，未发生膨胀。
热应力的不均匀分布导致了不锈钢贮罐的变形。
1.2 焊缝收缩焊接过程中，焊缝受到热量的作用而融化，随后冷却收缩。
由于焊缝收缩比周围区域收缩更多，导致焊缝两侧产生挤压力，进一步引起了不锈钢贮罐的变形。
1.3 焊接应力焊接过程中产生的残余应力是不锈钢贮罐变形的主要原因之一。
焊接过程中的热循环和相变过程引起了材料的塑性变形和应力积累，长期作用下导致了焊接变形。
2. 不锈钢贮罐焊接变形影响因素不锈钢贮罐焊接变形受以下因素的综合影响：2.1 板材厚度板材厚度是影响不锈钢贮罐焊接变形的重要因素，厚度越大，焊接过程中产生的应力和变形也越大。
2.2 焊接速度焊接速度过快会导致热输入不足，焊缝收缩量较小，从而减少了变形；而焊接速度过慢会导致热输入过多，产生较大的应力和变形。
2.3 焊接序列焊接序列也会对不锈钢贮罐的变形产生影响。
合理的焊接序列可以减少热循环对材料的影响，降低变形程度。
2.4 焊接位置焊接位置的选择也会对贮罐的变形产生影响。
如果焊接位置在材料的边缘区域，则会产生较大的变形。
3. 不锈钢贮罐焊接变形控制措施为了控制不锈钢贮罐的焊接变形，以下措施可以被采用：3.1 预热措施采用适当的预热措施可以减少焊接热应力和残余应力，从而降低不锈钢贮罐的变形程度。
3.2 焊接顺序合理的焊接顺序可以减小热循环对材料的影响，降低变形程度。
储罐底板焊接变形控制分析
储罐底板焊接变形控制分析摘要：储罐是石油化工生产常用的容器设备，其焊接方法较多，如手工电弧焊、半自动焊接和自动焊接等方法。
不管采取哪种焊接方法，在焊接过程中存在的主要问题是焊接变形问题，特别是储罐底板焊缝多、板厚小，施工中时常会产生较大的波浪变形等。
关键词：储罐底板；焊接变形控制；大型储罐底板焊接后的变形主要有波浪变形和角变形，通过对储罐成型的研究发现，大型储罐底板的焊接变形可以通过选择合理的组装方法、焊接顺序和焊接方法得到控制。
一、储罐底板焊接变形控制1.储罐焊接变形产生的原因储罐属于薄壁焊接容器，其焊接的主要问题是焊接变形问题，特别是钢制储罐底板厚度小、焊缝多，施焊不当经常产生较大的波浪变形，其主要原因有以下几点。
（1）焊缝的横向收缩对钢板产生的应力与变形；（2）焊缝的径向收缩对钢板产生的应力与变形；（3）底板与壁板角缝、边缘板与中幅板间环焊缝的径向收缩引起边缘板角变形和中幅板的应力与变形；（4）以上三种应力的叠加极易使钢板失稳，产生较大的波浪变形。
2. 焊接变形与焊后残余应力的关系控制大面积焊接工程的焊接变形，不能从某一方面去考虑，而应综合考虑，实践经验告诉我们，焊接过程产生的焊接变形和焊后残余应力并不是两种孤立的现象，两者之间是有机联系的，他们同时存在于同一焊件。
在实践当中，我们通过利用外部条件来约束焊缝变形，即在平焊缝处点焊上门形卡，壁板与底板的角焊缝处点焊上三角板，形成约束应力，并将焊缝全部点固，使其刚性增加。
这样就达到了增加焊接残余应力，以减少焊接变形的目的。
3. 焊接线能量。
在底板焊接前，我们还要考虑到在保证焊接质量的前提下，尽量减少焊接能量的输入，这样就从源头减少底板焊接加工的总能量，能同时减少焊接残余应力及焊接变形，这就需要我们制定合理的，正确的焊接参数，在底板焊接前，我们通过做焊接试验，通过实验焊件确定最合理的焊接电流，电压及焊接速度，选定能保证焊件焊接质量的最合理焊接线能量，并制定焊接作业指导书。
不锈钢焊接操作方法及变形控制要点
工作研究不锈钢焊接操作方法及变形控制要点王心龙 李 彬（中车集团大连机车车辆有限公司城铁分厂，辽宁 大连 116022）摘 要：随着我国经济发展速度不断增加，我国的工业规模不断扩大和工业技术水平不断提高，对工业产品的要求也越来越高。
不锈钢作为一种耐腐蚀的金属材料，其工业产品的优良性能越来越受到欢迎。
焊接作为一种高效低成本的技术也被广泛用于不锈钢产品的加工过程中。
为保证不锈钢焊接产品的合格率，需要对不锈钢焊接产品的焊接变形问题进行控制，焊接变形控制是否有效直接决定了焊接结构的稳定性以及焊接成品的质量。
关键词：不锈钢焊接；操作方法；变形控制引言不锈钢材料因其具有良好的抗腐蚀性而广泛应用于海上平台的管汇建设。
但由于其自身具有热膨胀系数高、导热系数小的特点，在焊接过程中常常产生因热影响急剧变化导致的焊接变形。
在现场发现，不同尺寸类型不锈钢管线的焊接变形具有多种形式，不但严重影响了管线的安装精度，且由于变形导致的局部应力集中会进一步降低结构的承载能力，造成安全隐患。
而现有的焊接变形控制方法尚未形成完善的体系，对于不同类型的管线焊接变形形式适用性较差，往往过多依赖施焊人员的操作经验，给现场焊接质量控制带来困难。
1不锈钢焊接操作方法焊接是一种用高温和高压的方式实现金属接合，并将热塑材料将介质之间结合的工艺，其原理就是通过加压或者加热，并辅以填充材料让工件之间紧密结合。
其技术原理较为简单，但是实际的操作中，因为不同的焊接介质和焊接要求，其还是有比较大的区分。
在此列举了几种比较常见日常使用也比较方便的焊接工艺，主要的焊接类型及优缺点比较。
不锈钢焊接基本方式有两种，第一种是传统的焊条电弧焊接，第二种是气体保护焊接。
焊接工艺按照焊接途径区分，可以分为熔焊、钎焊和压焊，在技术的进步下，也有电子束、超声波焊接等方式，对环境的要求也越来越低，多环境均可操作。
同时，基于焊接可能给操作人员带来身体上的损伤，因此在实际的操作过程中需要佩戴防护措施。
储罐底板焊接变形控制方法
18～24 25～30 20～25
5～8 12～16 10～14
分段退焊法
采用分段焊接的方法，会起到减小焊接收缩的作用。 因为焊缝有多个起点和终点，可以减少一次焊接长度， 焊缝总长范围内应力降低，发生塑性变形的区域减小， 焊接收缩量变小。最终达到控制焊接变形的目的。
焊接工艺
坡口角度-小 坡口间隙-大
焊接工艺参数
按照工程建设公司焊接工艺评定进行焊接：
填充金属 焊缝层 次 焊接 方法 焊接电流 焊接电压 范围 （V）
牌号
J422 J422 J422
直径
φ3.2 φ4.0 φ4.0
极性
正接 正接 正接
电流A
85～95 115～130 110～120
焊接速度 cm/min
1 2 3
手弧焊 手弧焊 手弧焊
焊接顺序
敲击法
控制变形方法
底板焊接顺序
• 应遵循以下的焊接顺序原则 ：
中幅板通 长缝 中幅板短 缝
龟甲缝 边缘板外 侧300mm 对接缝 大角缝 边缘板剩 余焊缝
底板焊接顺序示意图
中幅板短缝
中幅板长缝
边缘板外300mm
龟甲缝
中 幅 板 短 缝
边 缘 板 外 300mm
中 幅 板 长 缝
龟 甲 缝
罐底板焊接变形原因分析
罐 底 板 焊 接 变 形 的 原 因 焊接过程中温度分布不均匀，造 成高温区域冷却后产生的收缩量大， 低温区域收缩量小，导致了钢板形 状的改变。
变形与焊接的位置及收缩量有关， 此外焊接过程中还会产生内应力， 也会影响到钢板的变形。
控制变形措施
刚性固定法 焊接工艺 反变形法
边缘板外侧300mm对接缝 楔铁
利用焊接变形原理控制储罐焊接变形的措施
利用焊接变形原理控制储罐焊接变形的措施滕小红(湖南省工业设备安装公司 株洲 412000)提 要 钢制储罐现场安装时,无论是正装法施工还是倒装法施工,焊接变形的控制是其关键点。
本文利用焊接变形的原理,并从焊接大工艺范畴,即切割下料、成形、焊接等工序较系统地论述控制储罐焊接变形的工艺措施。
关键词 焊接变形原理 钢制储罐 焊接变形 焊接工艺 反变形1 设计措施1.1 合理地选择焊缝的尺寸和形式焊缝尺寸直接关系到焊接工作量和焊接变形的大小。
设计时尽量采用较小的焊缝尺寸,但不是说焊缝尺寸越小越好,如尺寸太小,冷却速度过快,容易产生一系列焊接缺陷,如裂纹、热影响区硬度过高等。
因此,应在保证焊接质量前提下,按板的厚度来选取工艺和规范上可能的最小焊缝尺寸。
低合金钢因对冷却速度敏感,在同样厚度条件下,最小焊脚尺寸应比低碳钢的焊脚尺寸更大一些。
采用开坡口的焊缝比不开坡口的焊缝所需的填充金属少,有利于控制焊接变形。
1.2 尽可能减少不必要的焊缝从编制材料计划时就应考虑到储罐每一块底板、壁板、顶板的适宜宽度和长度,力求拼接的焊缝数最少,避免不必要的焊缝。
下料时还应考虑人孔、管孔等的开孔位置,尽量避开其它焊缝,如无法避开时,应符合有关国家标准、规范,以减少焊接变形及应力。
1.3 合理地安排焊缝的位置设计焊缝时,焊缝应尽可能地对称分布,这样可以避免因焊缝不对称中性轴,而有可能使焊缝所引起的各种变形不能相互抵消,并产生较大的残余变形和残余应力。
2 焊接工艺措施2.1 反变形法这是生产中常用的方法,如在储罐的壁板、顶板开管孔或人孔时,为了防止孔口位置焊后塌陷,焊前将孔口或支承座周围的壳壁向外顶出,然后再施焊。
这样做不但可以防止壳体变形,而且还可以减少焊接残余应力,保证钢结构尺寸的精确度。
2.2 刚性固定法在焊接钢制储罐的底板、顶板时,在焊缝两侧用夹具压紧、固定,可以防止波浪变形,固定的位置应尽量接近焊缝。
压力必须均匀,其大小随板厚增加而增大。
储罐底板焊接变形的控制方法
储罐底板焊接变形的控制方法
邓建
(中国化学工程第七建设公司)
石化行业有很多储罐底板是由很多钢板拼接制作而成，比较关键的部位之一是底板，底板焊接最不易控制的是底板焊接变形。
其中，波浪变形是最常见的底板变形。
很多施工单位常见焊接接头的质量非常好，但唯一的缺点是底板变形控制不住，既产生返工，又影响焊接接头的质量，而且越返工，变形就越大。
通过以
三例不同储罐的施工总结，反映一些施工中的普遍
律。
施工技术
焊接残余变形是焊接后残存于结构中的变形。
大
：可分为七类：纵向收缩变形、横向收缩变形、翘曲变
：、角变形、波浪变形、错边变形和螺旋形变形。
储罐
i板变形主要是这七类中的角变形和波浪变形。
下面
讨论这两种变形的规律：
1．1角变形‘
角变形发生在堆焊、对接、塔接和丁字接头的焊接
时，其根本坞!因时横向收缩变形在厚度方向上的不均
匀分布造成。
焊缝的正面变形大，背面的变形小。
这
样就造成了构件平面的偏转。
在堆焊时，堆焊的高温
区金属的热膨胀由于受到附近温度较低金属的阻碍，
而受到挤压，产生压缩塑性变形；在对接焊接时，由于
焊接接头上部与下部融敷的金属量不等，而产生横向
收缩量的差异造成角变形；在角焊接时，对于不开坡口
的角接头就相当于坡口角度为0的对接接头的情况，
而开坡口的丁字接头就相当于堆焊情况。
角变形的主
要控制方法是反变形，其变形量如表l所示。
表1角变形置。
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2009年 第4期
28
结构与设备安装
不锈钢贮罐底板的焊接变形控制方法
（福建省工业设备安装有限公司，福州 350011）
林 萍
摘 要：本文根据不锈钢底板的特性，选择合理的焊接顺序、刚性固定方法及有效的工艺措施，使底板焊接变形
得到有效的控制。
关键词：不锈钢；底板；变形；控制方法
中图分类号:TG404 文献标识码:B 文章编号:1002-3607（2009）04-0028-02
在我司制作安装的三明市远方塑料有限公司的30m 3、50m 3、100m 3不锈钢溶剂储罐工程中，厚度为4.5底板的组装与焊接是储罐制作的关键。
由于底板材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢，结构形式又全部采用对接，加之罐底与壁板连接处的角缝焊角大，这就加大了焊接后产生的收缩力，很容易使罐体产生大的变形。
而底板变形太大时，承受着罐内液体的增多或减少，底板会凸起或凹下，承受反复载荷，焊缝和母材都有可能在这种情况下产生腐蚀或开裂。
从而大大降低储罐的使用寿命，甚至造成更大的损失。
因此，在施工中控制好贮罐底板的凹凸度，使之不走出允许的偏差范围，是亟待解决的一大难题。
在开始制作过程中，我们曾经使用传统的底板附有刚性角钢固定，先焊底板（对称分布退焊），再焊角缝的办法，其结果是去掉角钢后，外拱最大值达45mm，如图一中的ABC三处。
为了确保贮罐底板的施工质量，我们在对前述的不利因素进行认真分析和研究的基础上，制定了合理的焊接程序和刚性固定方法。
经实践证明，该方法切实可行。
现结合施工，简单地介绍我司的具体做法。
供同行参考。
控制底板因焊接产生的凹凸变形，一般都是分两个步骤进行：（1）首先应控制好底板本身在组焊过程中产生的凹凸变形。
（2）同时也要控制好壁板与底板组对后，在对“T”形角焊缝施焊时引起的凹凸变形。
两个步骤中如有一个步骤控制不好，都将使底板变形的凹凸差
超过规范要求。
由于对接底板因焊接产生的变形很难控制，在实施上述两个步骤时，必须严格按照编制好的焊接工艺执行。
一、底板本身在组焊过程中产生的凹凸变
形控制
底板本身的组装焊接采用的方法是：先组焊短焊缝后焊长焊缝，选择最小焊接规范，以2－4名合格焊工，采用对称、分中分段退焊，从中心向周围方向进行，在三明市远方塑料有限公司的30m 3、50m 3、100m 3不锈钢溶剂储罐工程的制作过程中，底板变形得到有效控制。
在100m 3不锈钢溶剂储罐的底板焊接变形控制中，我们还采用了反变形法（将焊缝垫起80mm左右即可），同样也可以减少焊接变形，使板的最大凹凸差不超过24mm。
按上述组焊程序，我司于1995年制作的由轻工业
图一 储罐底板拼接及变形示意图
INSTALLATION
29
结构与设备安装
部设计院设计的同安啤酒厂4.6T35糖化锅（该制度底板为Φ4600×10,亦采用对接形式），材质为1Cr18Ni9Ti，其效果很好，实践证明，采用上述组焊工艺控制底板本身因焊接引起的变形是切实可行的。
二、“T”形角焊缝的凹凸变形控制
“T”型角缝的焊接工艺是由4名焊工分别在储罐圆周上0°、90°、180°、270°同时同向，先焊内角缝，后焊外角缝，各焊三遍，在壁板与底板连接处的“T”型角焊接后，底板便出现了异常，特别是接近角缝的地方，变形情况更为严重。
凹凸差最大竟达50mm （规范要求凹凸差不得超过30mm）。
针对上述情况，我们进行了分析，认为除与底板的结构形式及材质有关外，角缝焊角尺寸大（填充金属多）也是引起严重变形的一个重要原因，虽然我们采取了比较合理的焊接施工程序，但变形后的凹凸差仍旧超过了规范要求。
由此看来，在角焊缝焊角尺寸偏大的情况下，公仅靠焊接程序控制还不能达到预想的效果。
为了改进施工工艺，我们对其中一台储罐采用20#工字钢对底板进行了“#”字形刚性固定。
但刚施焊完毕、拆除工字钢后，我们发现由于受力不均，局部地方仍有超差现象。
为此，我们根据奥氏体不锈钢收缩变形的特点，又重新制定了角缝施焊程序，改进了刚性固定方法。
其具体方法如下：
1、罐底与制度壁连接处的双面角缝焊接，应先焊内角缝隙的第一、二遍，再焊外角缝隙第一遍，以后内外交替焊完。
施焊时，焊工（以四名焊工施焊为例）应均匀分布，沿同一方向转动分段跳焊。
在第一遍的焊接中（如图二所示），四名焊工先在位置1（0°、90°、180°、270°）分别焊完两条焊条后，再依次转到位置2（45°、135°、225°、315°）位置3及位置4各自再焊两根焊条，余下部分仍采用跳焊（焊两根焊条，间隔约300mm）直到焊完为止。
第二、第三遍焊接长度可分别加大一倍，第4、5、6遍4名焊工可对称地沿同一方向转动作分段跳焊。
在实际操作中，按上述程序施焊固然麻烦，但可以比较有效地缩小高潮塑性区，降低由焊接高温产生的变形。
2、为了有效地控制焊接变形，我们在采用上述焊接程序同时，还设计了一种刚性固定方法。
这种方法是由多块厚度为8mm、腰长550mm的等腰三角形钢板共同来完成的（如图三所示）。
所有三角板沿制度内壁角缝均匀布置。
每间隔一米点焊一块。
为便于焊后拆除，点焊宜点在
板的一侧，同时点焊不宜太多（与壁板、底板连接处分别各点固2－3点即可）。
当所有三角板点固定完毕后，方可按前述焊接顺序正式焊接角缝。
待焊接工作全部结束，焊缝冷却后，方可拆除三角刚性固定板。
采用上述焊接工艺和刚性固定方法，底板焊接完毕，我们制作安装的30m 3、50m 3、100m 3不锈钢储罐共16台的最大凹凸度均未超过26mm。
均符合图纸设计和规范要求。
实践证明，底板组焊程序和刚性固定的方法是切实可行的。
它的优点是：
（1）罐底与罐壁连接处角缝第一、二、三遍采用了分段跳焊后，缩小了高温塑性区。
使其底板受力均匀，变形小。
（2）三角板性固定，不仅能有效地控制角缝收缩，减少变形，同时还有以下特点：
A、三角板重量轻，制作简单，拆装方便，可大大减轻劳动强度。
B、安全可靠，省时省工，节约材料。
C、不受罐径限制，大罐径均能通用。
图三 刚性固定板安装示意图图二 焊工对称均匀分布示意图。