浅谈焊接变形的控制措施及矫正方法
H型钢焊接变形的控制与矫正
H型钢焊接变形的控制与矫正
H型钢焊接变形是指在焊接过程中由于热膨胀和冷却沉淀等原因引起的构件形状发生改变的现象。
H型钢焊接变形的控制主要包括预防措施和焊接技术措施两个方面。
首先是预防措施。
在焊接前，需要对H型钢进行预热处理，这可以减少焊接时的温度梯度以及热应力。
在焊接前应对H型钢进行合理的布局和紧固，以减少焊接时的变形。
在焊接时可以选择焊接变形较小的焊缝形式，如间隙焊缝、套接焊缝等。
需要选择合适的焊接方法和参数，如焊接电流、焊接速度等，以控制焊接时的变形。
其次是焊接技术措施。
焊接过程中，可以用焊缝焊接、预应力焊接、弹性变形等方法进行控制和矫正。
焊缝焊接是较常用的方法，可以通过设置不同的焊接顺序和焊接参数来改变热应力分布，从而达到控制和矫正焊接变形的效果。
预应力焊接是在焊接前施加预拉应力，这样可以抵消焊接后的冷缩应力，从而减小焊接变形。
弹性变形是指在焊接过程中制造刚性支撑，通过弹性变形来抵消焊接变形。
这些方法需要根据具体情况选择合适的方法，并进行实际操作。
通过合理的预防措施和焊接技术措施，可以有效地控制和矫正H型钢焊接变形。
这不仅可以保证焊接后构件的几何形状和尺寸符合设计要求，还可以提升焊接质量和工作效率。
焊接变形的控制与矫正
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。
焊接变形改善措施方案
焊接变形改善措施方案
焊接变形是在焊接过程中由于热量的影响而引起的金属结构形状发生偏离的现象。
焊接变形不仅会降低焊接件的精度和质量，还可能对焊接结构的强度和稳定性产生不利影响。
为了改善焊接变形，以下是一些常用的措施方案：
1. 选用合适的焊接参数：在进行焊接前，应根据焊接材料的性质和焊接结构的要求，合理选择焊接电流、电压、焊接速度等焊接参数。
通过调整焊接参数，可以控制焊接过程中的热输入，从而减小变形的发生。
2. 使用预留间隙：在焊接结构设计过程中，可以合理设计预留间隙。
预留间隙可以提供材料热膨胀的余地，从而降低焊接过程中的应力集中，减小变形的程度。
3. 采用预热和后热处理：通过对焊接件进行预热，可以使焊接材料的内部应力得到释放，从而减小变形的发生。
在焊接完成后，进行适当的后热处理，可以进一步改善焊接结构的性能和形状稳定性。
4. 使用临时支撑和夹具：在焊接过程中，可以利用临时支撑和夹具来固定和支撑焊接件，从而减小焊接过程中的变形。
5. 采用分段焊接：在焊接大型结构时，可以采用分段焊接的方式。
分段焊接可以减小焊接过程中的热输入和热冲击，从而降低变形的程度。
6. 优化焊接顺序：根据焊接结构的特点和要求，优化焊接顺序可以有效减小焊接变形。
在焊接过程中，应先焊接承载结构的重要部位，然后再进行其他部分的焊接。
综上所述，通过合适的焊接参数选择、预留间隙设计、预热和后热处理、临时支撑和夹具、分段焊接以及优化焊接顺序等措施方案，可以有效改善焊接变形问题，提高焊接质量和结构的稳定性。
钢结构焊接变形的控制及矫正
钢结构焊接变形的控制及矫正标签：钢结构;矫正技术;焊接变形随着我国市场式经济制度逐渐成熟和完善，钢结构的焊接技术有了很大的进步和发展。
在实际的推广应用上，钢结构的焊接工作得到了更加广泛的应用。
同时，在焊接钢结构的过程中受外在因素和环境的影响过于的敏感，使得整个钢结构控制和矫正工作的推进有着一定的困难。
为了更好地解决这一类的问题，将钢结构焊接、矫正和变形深入的结合先进技术是当今社会提出的新要求。
一、钢结构焊接概述钢结构的施工主要的类型包括钢柱、钢梁、钢材等，施工过程中需要各个工作人员和部门进行密切的配合。
一旦发现问题或者是异常情况及时的沟通、解决。
在钢结构的施工中主要的特点分为三个方面：第一种，施工测量的精度。
在施工建设的过程中，前期的规划设计是整个工程建设的核心思想。
一旦钢结构在前期造成偏差就会影响钢结构整体的施工效果，进而造成施工偏差的出现。
第二种，和施工条件相符。
在实际的钢结构安装和矫正控制的过程中极易受到各种外在环境影响，如：空气、温度、湿度等等。
种种的外在因素都会对整个钢结构的矫正、控制造成影响，进而延误工程和项目的工期。
第三种，器械性能标准高。
钢结构的焊接和安装对器械、设备的要求有着很高的标准。
正是由于其本身的形状和重量都是非常庞大的，使得钢结构的安装、运输很难满足钢材承载力的要求和标准。
二、钢结构焊接变形的控制方法（一）设计合理的焊接技术钢结构中，各个结构组成之间进行合理、科学的焊接是非常重要的。
焊接技术在结构之间的缝接处理就是考验连载力和承重力的关键，焊接缝隙的强度直接影响整个钢结构的重力承受力。
在对钢结构进行焊缝处理时，规划设计的焊缝尺寸和长度应该控制在一定的范围内，不应过长。
过长的焊接缝操作可能对后期的强度承受力有着极大的考验，无形中增加了焊缝技术的实际工作量和难度。
在焊接的过程中，焊接人员应该根据实际的钢结构的情况进行着重分析，就以T型接头为例。
针对这种钢结构的焊接技术时，首先要采取的就是设计开坡口双面焊的模式，从基本结构中保障其内在的构造强度。
焊接变形的控制措施
焊接变形的控制措施
（1）在焊接过程中，厚板对接焊后的变形主要是角变形。
实践中为控制变形，往往先焊正面的一部分焊道，翻转工件，碳刨清根后焊反面的焊道，再翻转工件，这样如此往复，一般来说，每次翻身焊接三至五道后即可翻身，直至焊满正面的各道焊缝。
同时在施焊时要随时进行观察其角变形情况，注意随时准备翻身焊接，以尽可能的减少焊接变形及焊缝内应力。
另外，设置胎夹具，对构件进行约束来控制变形，此类方法一般适用于异形厚板结构，由于厚板异形结构造型奇特、断面、截面尺寸各异，在自由状态下，尺寸精度难以保证，这就需要根据构件的形状，制作胎模夹具，将构件处于固定的状态下进行装配、定位，焊接，进而来控制焊接变形。
（2）采取合理的焊接顺序。
选择与控制合理的焊接顺序，即是防止焊接应力的有效措施，亦是防止焊接变形的最有效的方法之一。
根据不同的焊接方法，制定不同的焊接顺序，埋弧焊一般采用逆向法、退步法；CO2气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法；编制合理的焊接顺序的方针是“分散、对称、均匀、减小拘束度”。
焊接变形的原因及控制方法
焊接变形的原因及控制方法焊接变形是指焊接过程中产生的结构形状、尺寸和应力的改变。
变形对于焊接结构的质量和使用寿命都具有重要影响，因此需要采取控制措施来减少焊接变形。
1.熔融区的体积收缩：在焊接中，熔融区的温度升高，熔化的金属液体会发生体积收缩。
当焊接过程中发生多次的局部加热和熔化，熔融区收缩现象将会导致焊接件变形。
2.焊接应力：焊接过程中形成的焊接应力是导致焊缝及周边材料变形的重要原因。
焊接引起的应力主要有热应力和残余应力两种。
3.材料的热物理性质差异：焊接过程中，不同材料的热膨胀系数和热传导系数的差异也会导致焊件变形。
为了控制焊接变形，可以采取以下方法：1.合理设计焊接结构：通过合理设计焊接结构，可以减轻焊接变形产生的程度。
例如，在设计焊接结构时可以采用对称组织，增加长交叉焊缝间的连接来减轻焊接变形。
2.使用焊接工艺参数：调整焊接工艺参数，如焊接速度、焊接电流和电压等，可以减少焊接变形。
例如，在焊接速度控制方面，可以采用逆向焊接、速度波动焊接和脉冲焊接等方法来减少焊接变形。
3.采用预应力：对焊接材料进行预应力处理可以减少焊接变形的产生，常见的方法有热拉伸和压力留置法。
4.使用夹具和支撑物：采用夹具和支撑物对焊接结构进行支撑和固定，可以减少焊接变形的产生。
夹具可以限制材料的收缩和变形，支撑物能够提供必要的支撑力和刚度。
5.控制焊接热输入：通过控制焊接热输入来减少焊接变形。
可以采用分段焊接、小电流多道焊、局部加热等方法来降低焊接区域的温度梯度。
总之，焊接变形是焊接过程中难以避免的问题，但通过合理的设计和控制参数的调整，可以有效减少焊接变形的产生，提高焊接结构的质量和可靠性。
金属焊接变形控制措施与焊后变形校正方法
金属焊接变形控制措施与焊后变形校正方法金属焊接时在局部加热、融化过程中，加热区的金属与周边母材的温差很大，产生焊接过程中的瞬时应力，冷却至原始温度后，整个接头区焊缝及热影响区的拉应力与母材的压应力数值达到平衡，这就产生了结构本身的焊接残余应力，此时在焊接应力的作用下，焊接件结构发生多种形式的变形。
一、变形的常见形式大致分为两种情况：即整体结构的变形和结构局部的变形。
1、整体架构变形表现为结构的纵向和横向的缩短和翘曲，局部变形表现为凸弯变形、薄板波浪形、角变形。
纵向收缩时，对接形变0.15~0.3mm/m，角接形变0.2~0.4mm/m，间断角焊缝0~0.1mm/m，横向收缩会随钢板厚度增加而增加。
2、变形原因：焊接过程中，对焊件进行了局部、不均匀加热，产生了焊接应力，受热区域膨胀，四周较冷区域阻止膨胀，产生了应力及塑性变形。
3、变形规律1）焊缝截面积（熔合线范围内的金属面积）越大，冷却时收缩引起的塑性变形越大。
2）焊接热输入越大，高温区范围越大，冷却速度慢，接头塑性变形区越大。
纵向、横向或角变形都会增大。
3）工件的预热、层间温度越高，收缩变形越大。
4）焊接方法不同导致热输入不同。
5）焊缝位置在结构中不对称会引起变形。
6）结构的刚性，刚性小的结构变形大。
7）整体装配完再进行焊接，变形一般小于一边装配一边焊接。
二、防止和减小结构变形的措施1、减小焊缝截面积。
符合要求或者标准的前提下，尽量采用较小的坡口尺寸，角度和间隙。
2、屈服强度小的钢板，采用小的热输入焊接方法如CO2气体保护焊，不预热。
3、厚板焊接采用多层焊代替单层焊。
4、双面坡口对称焊接顺序，以求减小角变形。
5、焊前进行反变形控制，减小焊后的角变形。
6、刚性固定：把刚性较小的构件进行固定，如夹具固定、点固焊、压紧固定等。
7、锤击焊缝：主要用于薄板焊接波浪边形的矫正。
当焊缝和热影响区还未冷却时，立即对该区域进行锤击。
不能锤击凸起，要锤击凸起四周金属。
H型钢焊接变形的控制与矫正
H型钢焊接变形的控制与矫正H型钢是一种常见的结构钢材，由于其截面形状复杂，易于变形，因而在焊接过程中容易产生焊接变形。
焊接变形对于结构的力学性能和外观质量都有较大的影响，因此控制和矫正焊接变形是重要的工作。
焊接变形的控制主要从以下几个方面进行：1.焊接参数的控制：合理选择焊接电流、电压、焊接速度等焊接参数，以控制焊接热输入，减少焊接变形的产生。
尤其要注意控制加热输入不过高，避免产生过大的热应力引起变形。
2.焊接顺序的控制：根据焊接工艺要求，合理安排焊接顺序，采用交替焊接、分段焊接等方法，以减少焊接热量集中在局部产生变形。
3.夹具和辅助设备的设计：对于大型、厚板的焊接，可以采用夹具或辅助设备来固定工件，减少变形的产生。
4.预热和后热处理的控制：对于材料容易变形的焊接接头，可以在焊接前进行适当的预热，以减少焊接热应力的产生。
焊接后，可以进行适当的后热处理，消除残余应力，进一步减少变形。
焊接变形的矫正主要通过以下几种方法实现：1.冷作矫正：利用机械力对焊接件进行冷加工，通过对拉伸或压缩变形的过程，使焊接件恢复原来的形状。
这种方法适用于小变形的焊接件。
2.局部加热矫正：对于焊接变形较大的焊接件，可以采用局部加热的方法进行矫正。
通过加热焊接变形处，使其温度升高，然后通过施加力进行矫正，使焊接件回复原来的形状。
3.整体加热矫正：对于较大的焊接件，可以采用整体加热的方法进行矫正。
通过对焊接件整体加热，使其温度升高，然后通过施加力进行矫正，使焊接件回复原来的形状。
控制焊接变形和矫正焊接变形是确保焊接质量的重要步骤。
通过合理选择焊接参数、控制焊接顺序、设计夹具和辅助设备、进行预热和后热处理等措施，可以有效地控制焊接变形的产生。
而通过冷作矫正、局部加热矫正和整体加热矫正等方法，可以对焊接变形进行矫正，保证焊接件的力学性能和外观质量，提高产品的可靠性和安全性。
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浅谈焊接变形的控制措施及矫正方法
摘要：结构件在焊接过程中由于局部加热而造成温度分布的不均匀,结构将不可避免地产生焊接残余变形。
焊接残余变形是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性的关键因素。
针对焊接技术的难点,本文主要阐述实用焊接变形的影响因素及控制措施和方法。
关键词：焊接变形影响因素控制措施
钢材的焊接通常会采用金属的熔化焊方法。
金属的熔化焊方法是在接头局部加热,使被焊接金属（也称母材）和填充金属加热熔化成为液体金属,形成熔池,随后冷却凝固成固态金属,使原来分开的两块钢材连接成整体。
由于焊接加热,使母材产生膨胀、冷却、熔池金属和熔合线附近母材产生收缩,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塑性变形残留下来。
1、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。
焊接变形包括收缩变形、弯曲变形、角变形、波浪变形、错边变形、扭曲变形等基本变形形式。
影响焊接变形的因素很多,主要有材料、结构和工艺3个方面。
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。
1.3 结构因素的影响
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。
衡量焊接结构刚性大小的一个定量指标是拘束度。
拘束度有拉伸拘束度和弯曲拘束度。
随拘束度的增加,焊接残余应力增加,而焊接变形则相应减少。
金属结构的刚性主要取决于结构的截面形状及其尺寸的大小。
结构在焊接变形过程中,工件本身的拘束度是不断变化着的,因此自身为变拘束结构,同时还受到外加拘束的影响。
1.4 工艺因素的影响
焊接工艺对焊接变形的影响方面很多,例如焊接方法、焊接输入电流电压量、构件的定位或固定方法、焊接顺序、焊接胎架及夹具的应用等。
在各种工艺因素中,焊接顺序对焊接变形的影响较为显著,一般情况下,改变焊接顺序可以改变残余应力的分布及应力状态,减少焊接变形。
多层焊以及焊接工艺参数也对焊接变形有十分重要的影响。
2、焊接变形的控制
2.1 设计措施
(1)选择合理地焊接的尺寸和形式。
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,不但焊接量大,而且焊接变形也大,因此,在保证结构的承载能力的条件下,设计时应尽量采用较小的焊缝尺寸。
(2)尽可能减少焊缝数量。
采用压型结构代替肋板结构,对防止薄板结构变形十分有效。
(3)合理安排焊缝位置。
在设计焊接结构时,使焊缝对称于截面中性轴,或使焊缝接近中性轴,这对于减少梁、柱等类型结构的挠曲变形有良好的效果。
2.2 工艺措施
工艺措施是指在焊接构件生产制造过程中所采用的一系列措施,将其分为焊前预防措施、焊接过程中的控制措施和焊后矫正措施。
2.2.1 焊前预防措施
焊前预防主要包括预防变形、预拉伸法和刚性固定组装法。
反变形法是根据预测的焊接变形大小和方向,在待焊工件装配时造成与焊接残余变形大小相当、方向相反的预变形量(反变形量),焊后焊接残余变形抵消了预变形量,使构件恢复到设计要求的几何形状和尺寸。
预拉伸法多用于薄板平面构件,在薄板有预张力或有预先热膨胀量的情况下焊接。
焊后,去除预拉伸或加热,薄板恢复初始状态,可有效地降低焊接残余应力,控制焊接变形。
刚性固定组装法是采用夹具或刚性胎具将被焊构件尽可能地固定,可有效地控制待焊构件的角变形与弯曲变形等。
2.2.2 焊接过程控制措施
焊接过程控制主要方法有采用合理的焊接方法和焊接规范参数,选择合理的焊接顺序。
选择线能量较低、规范参数防止焊接变形。
采用不同的焊接顺序时,可以改变残余应力的分布规律,但对残余应力整体幅值的降低作用不大,同时该方法对于控制焊接变形有较大的作用,尤其在多道焊中,作用更加明显。
2.2.3 焊后矫正措施
结构件在焊接后,只能通过矫正措施来减小或消除已发生的残余变形。
焊后矫正措施主要分为加热矫正法和机械矫正法。
加热矫正法又分为整体加热和局部加热。
整体热矫正是指将整体构件加热至锻造温度以上再进行矫正的方法,可用以消除较大的形状偏差。
但是焊后整体加热容易引起冶金方面的副作用,限制了该方法的进一步推广及应用。
局部热矫正多采用火焰对焊接构件局部加热,在高温处,材料的热膨胀受到构件本身刚性制约,产生局部压缩塑性变形,冷却后收缩,抵消了焊后部位的伸长变形,达到矫正目的,火焰加热法采用一般的气焊焊炬,不需要专门的设备,方法简便灵活,因此在生产上广为应用。
此外,还有利用机械力或冲击能等进行焊接变形矫正,包括静力加压矫直法、焊缝滚压法、锤击法等。
综合分析上述焊接变形的影响因素与减小焊接变形的措施,基本了解焊接变形的原因及变形的种类,针对焊接变形的原因和控制措施从焊接工艺等方面进行改进,有效防止减少焊接变形所带来的危害。
参考文献
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