厚板焊接变形的矫正方法
焊接技术与工程基础知识单选题100道及答案解析
焊接技术与工程基础知识单选题100道及答案解析1. 以下哪种焊接方法属于熔焊？（）A. 电阻点焊B. 摩擦焊C. 电弧焊D. 超声波焊答案：C解析：电弧焊是通过电弧产生的高温使焊件局部熔化，实现连接，属于熔焊。
电阻点焊、摩擦焊和超声波焊都不属于熔焊。
2. 焊接电弧中温度最高的区域是（）A. 阳极区B. 阴极区C. 弧柱区D. 以上都不对答案：C解析：弧柱区的温度最高，可达5000 - 8000K。
3. 焊条药皮的作用不包括（）A. 稳弧B. 脱氧C. 传导电流D. 造渣答案：C解析：焊条药皮主要起到稳弧、脱氧、造渣等作用，传导电流不是其主要作用。
4. 焊接接头中性能最差的区域是（）A. 焊缝区B. 热影响区C. 熔合区D. 母材区答案：C解析：熔合区是焊缝与母材的交界区，化学成分和组织不均匀，性能最差。
5. 气保焊中常用的保护气体是（）A. 氧气B. 氮气C. 氩气D. 二氧化碳答案：C解析：氩气是气保焊中常用的保护气体之一，能有效防止焊缝氧化。
6. 以下哪种材料焊接性较好？（）A. 高碳钢B. 中碳钢C. 低碳钢D. 铸铁答案：C解析：低碳钢的碳含量低，焊接性较好；高碳钢、中碳钢焊接性相对较差，铸铁焊接性很差。
7. 焊接时，焊件在冷却过程中产生的应力是（）A. 残余应力B. 工作应力C. 初应力D. 热应力答案：A解析：焊件冷却后残留的应力称为残余应力。
8. 手工电弧焊时，电弧电压主要取决于（）A. 焊接电流B. 焊条直径C. 电弧长度D. 焊件厚度答案：C解析：电弧电压主要取决于电弧长度。
9. 焊接电流增大时，焊缝的（）会增大。
A. 宽度B. 余高C. 熔深D. 以上都是答案：D解析：焊接电流增大，焊缝的宽度、余高和熔深都会增大。
10. 埋弧焊不适合焊接（）A. 长直焊缝B. 环焊缝C. 薄板D. 厚板答案：C解析：埋弧焊不适合焊接薄板，因为其热输入较大。
11. 以下哪种缺陷属于焊缝表面缺陷？（）A. 气孔B. 夹渣C. 咬边D. 未焊透答案：C解析：咬边属于焊缝表面缺陷，气孔、夹渣、未焊透属于内部缺陷。
大厚度桁架返修变形的控制措施
收 稿 日期 ：２ １ — ６ １ ０００— ３
接 ．采 用分段退 焊法 ：即一段焊缝 的起始 端是下一 条
６ ・ 接质 量 控 制 与管 理 ・ ２ 焊
焊 接 技术
第 ３ ９卷第 １ ２期 ２ １ ０ ０年 １ ２月
焊 缝 的 结束 位 置 。每 一 段 焊缝 长度 不 超 过 ３ ０ｍ ０ ｍ，
ｌ ｍ ／ｍ ｜ ｋ ， ／ ｍｒｎ、 ，Ｐ Ｖ （ ・ｉ Ｍ ａ ｒ ａ一 ａ ） ｌ宽 深度 度
桁架材 质为 Ｑ ４ Ｇ Ｃ ３ ５ Ｊ ，柱 身翼板 与腹板 的板厚 分
别为 ３ ，４ ｍｒ，牛腿翼板与腹板的板厚分别为 ３ ，５ ６ ０ ｎ ６ ０ ｍ ｍ。在桁架的加工过程 中 ，由于焊工经验不足等原因 ， 造成 了桁架 柱身焊 缝质量 大面积 不合格 ，为 了降低 成
大 厚 度 桁 架 返 修 变 形 的 控 制 措 施
马 东方 ，陈 验 研 究 院 ，河南 郑 州 ４ ０５ ；２ 拉 玛依 科 比技 术有 限 责任 公 司 ，新疆 克拉 玛依 ８ ４ ０ ） １ 河 ５０２ ． 克 ３０ ３
摘 要 ：详细 阐述 了返修过程 的防变形措施 、焊４． Ｅ￣ ￣ｓ Ｌ步骤 、火焰矫 正使 用方法及工 艺参数 ，有效地控 制 了桁 架的工程质量 ，满足 了工程的要求。 －
关 键 词 ：桁 架 ； 焊接 ；变 形 ；火 焰矫 正 中图 分 类 号 ：Ｔ ４ ７４ Ｇ ５ ． 文 献 标 志码 ：Ｂ
本 ，严格按照不合格 品控制程序 ，对桁架进行返修 。
０ 概 述
桁 架作 为钢结构 工程 的主要受 力构 件 ，在 建筑工
程 中有着广泛的应用 。在高层建筑 中，桁 架通 常受拉或 受压 ，承担主要的受力 ，因此 ，桁 架通常有其 自身 的特
焊接应力及焊接变形预防措施
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。
钢结构厚板焊接工艺方案6
钢结构厚板焊接工艺方案1.1.1.1焊前预热预热温度和道间温度应根据钢材的化学成分、接头的拘束状态、热输入大小、熔敷金属含氢量水平及所采用的焊接方法等综合因素确定或进行焊接试验；焊接过程中，最低道间温度不应低于预热温度，焊接过程中的最大道间温度不宜超过250℃；当环境温度低于0℃时，应提高预热温度15-25℃；预热及道间温度控制应符合下列规定：a)焊前预热及道间温度的保持宜采用电加热法、火焰加热法和红外线加热法，并应采用专用的测温仪器测量；b)预热的加热区域应在焊缝坡口两侧，宽度应为焊件施焊处板厚的1.5倍以上，且不应小于100mm；预热温度宜在焊件受热面的背面测量，测量点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处；当采用火焰加热器预热时正面测温应在火焰离开后进行。
加热及温控操作1.1.1.2厚板焊接过程的控制定位焊：定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的部位。
由于厚板在定位焊时，定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却，造成局部过大的应力集中，引起裂纹的产生，对材质造成损坏。
解决的措施是厚板在定位焊时，提高预加热温度，加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。
多层多道焊：在厚板焊接过程中，坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊，严禁摆宽道。
多层多道焊前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程，有效地改善了焊接过程中应力分布状态和有利于扩散氢的逸出，利于保证焊缝质量。
焊接过程中的检查：厚板焊接不同于中薄板，需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件，因此加强对焊接过程的中间检查，就显得尤为重要，便于及时发现问题，中间检查不能使施工停止，而是边施工、边检查。
如在清渣过程中，认真检查是否有裂纹发生。
及时发现，及时处理。
厚板焊后，应立即将焊缝及其两侧各100mm范围内的局部母材进行加热，加热时采用红外线电加热板进行。
加热温度到200～300℃，然后用石棉铺盖进行保温，使扩散氢迅速逸出，防止焊缝及热影响区内出现氢致裂纹。
01-矫正
最典型的特点是： 它伴随着各个工序而多次进行的。 ————即：边制边矫。
§1-1
矫正原理
5、进行矫正工作的要领是什么？
要用目测或平尺等工具，找出钢材变形的确切位臵，分析 变形情况的原因及内在联系，选择适当的矫正方法，做好矫正 工作。
即：找出位置； 分析原因； 灵活机动； 选择方法。
§1-1
矫正原理
§1-1
矫正原理
4、矫正工作包括哪些内容？其最典型的特点是什么？ 工作内容主要包括： ①下料前对原材料的矫正。划线、落料前进行的矫正。 ②对钢结构的矫正。一般在落料、成形加工后进行矫正。 ③对焊接变形的矫正。在部件或产品组装焊接后进行的 矫正。 ④钢结构产品在使用过一定时期后，对所变形部位的进 行的矫正。
§1-2
机械矫正
辊缝调节装置示意图
§1-2
机械矫正
分析： 工作时，构件从基本弯曲→附加拉力→提高效果→多用于 薄钢板。 一般来说： ①钢板越厚越容易矫正。 ②对于型钢矫正， 只不过将轴辊改为辊 轮即可，原理与矫平机 完全相同。 ③对于普通设备， 均为使其产生反向弯曲 来达到矫正的目的。
§1-2
§1-1
矫正原理
3、钢材和构件为什么要进行矫正？ 这是由于钢材和构件在受到外力及加热等因素影响下，往 往会产生一定变形的缺陷。 当这些缺陷超过技术规定时，如不消除，就会影响后道工 序的正常进行。对下料、制造零件、装配成品的质量难以得到 保证。 因此，在下料、切割和 成形加工之前，必须对有缺 陷的钢材和构件进行矫正。
的弯曲变形。
§1-4
火焰矫正
四、工艺要领简介： 因无固定的模式，所以操作者应通过实践，积累经验， 灵活运用。 一般情况下： 1、了解材质；
2、分析变形特点；
钢结构件焊接变形的防治策略
钢结构件焊接变形的防治策略摘要：论述钢结构件变形的原因，为避免钢结构件焊接变形，从设计方面和工艺方面提出相应的防治策略，为焊接工作提供借鉴。
关键词：焊接变形钢结构件策略中图分类号：tu758.11 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）004-059-021 引言焊接是钢结构连接的主要技术，随着工业的发展，焊接得到了广泛的应用，在实际的焊接过程中，企业要求的是焊缝质量高，焊接效率高，焊接变形率低。
但是焊接变形很难避免。
因此，必须对焊接变形进行分析，采取相应措施防止焊接变形，以达到企业的要求。
2 钢结构件焊接变形概述焊接变形是指钢结构在焊接过程中，由于施焊电弧高温引起的变形；或者在焊接结束后在构件中的残余变形。
常见的焊接变形有弯曲变形、扭曲变形、横纵向收缩变形、角变形、波浪变形等。
3 钢结构件焊接变形原因焊接是一个加热熔融再凝固成永久性连接体的过程。
焊接时，钢结构件局部处于高温状态，所以，焊接受热不均就会产生一定程度的变形，钢结构件受热膨胀时，由于周围金属的阻碍作用而不能自由拉伸，这种作用力也会使钢结构件变形。
钢结构件变形影响因素主要有以下几方面：（1）焊接变形会随着焊缝数量的增多和断面尺寸的增大而变大。
这是因为焊缝截面尺寸越大时焊接所需的线能量越大变形越大。
（2）焊接过程中，分层焊接的层数越多，每层所以需要的线能量越小随之带来的变形越小。
即第一层的焊缝收缩变形最大，第二层的焊接变形量是第一层的20%，第三层的焊接变形量是第一层的5%-10%。
（3）焊接有一个最适的原始温度，原始温度高，会提高线能量，使焊接变形增大。
当原始温度达到某个临界温度后，焊件的温差减小，焊接变形也随之减小。
（4）在焊接过程中，焊接方法的不同会产生不同的温度场，那么钢结构件的热变形也就有所不同。
通常情况下，相对手工焊来说，自动焊加热集中，受热区域窄，其变形较小。
再者，由于连续焊和断续焊的温度场不同，因此所产生的热变形也有所不同，一般，断续焊可以降低线能量，因此焊接变形较小，连续焊的变形较大。
冷作工艺学-矫正
（3）加热火焰采用中性焰，如果要求加热深度浅，避免造 成较大的角变形，为提高加热速度也可采用氧化焰。
（4）矫正尺寸较大的复杂板材和型钢结构时，既可能出现 局部变形，又可能出现整体变形。既有板材的变形，又有型钢 的变形，在矫正过程中这些因素会互相影响，应掌握其变形规 律，灵活运用，尽量减少矫正工作量，提高效率，保证矫正质 量。
二、影响矫正效果的因素
1. 工件的刚度 2.加热位置 3.火焰热量 4.加热面积 5.冷却方式
三、火焰矫正的加热方式
1. 点状加热
2. 线(条) 状加热
3. 三角形加热
四、火焰矫正工艺要领
为提高矫正效率和工件矫正质量，操作时应注意以下几点: （1）预先了解结构的材料及其特点，以确定能否使用火焰 矫正，并根据不同材质来控制矫正过程中的加热温度，避免因 火焰矫正而导致材料力学性能的严重下降。 （2）分析结构变形的特点，考虑加热方式、加热位置和加 热顺序，选择最佳的加热方案。
§5-3 手工矫正
一、板材变形的矫正
1.薄板变形的手工矫正
（1）薄板的凸起变形矫正 （2）薄板的波浪变形矫正
Байду номын сангаас
薄板的手工矫正 ａ) 中部凸起变形 ｂ) 边缘呈波浪变形
2.厚板变形的手工矫正
（1）直接锤击凸起处 （2）锤击凸起区域的凹面
二、型材与管材变形的矫正
型钢的矫正 ａ) 锤击延展 ｂ) 弯曲、扭转
长板条一侧加热
板条一侧加热时的应力与变形 ａ) 板条的假想变形 ｂ) 端面实际变形 ｃ) 应力分布
板条冷却后的应力与变形
2. 火焰矫正的特点
（1）火焰矫正能获得相当大的矫正力，矫正效果明显。 （2）火焰矫正设备简单、方法灵活、操作方便。 （3）火焰矫正与机械矫正一样，也要消耗金属材料部分 塑性储备，对于特别重要的结构、脆性或塑性很差的材料要 慎重使用。
冷作工工艺与技能训练 第一单元 矫正
角 上辊除能做升降调节外，还可借助转角机构改变倾角，使
上下辊列的间隙向出口端逐渐增大(见图1—1b)。当钢板在辊列 间通过时，弯曲曲率逐渐减小，到最后一个轴辊前，钢板的变形 已接近于弹性弯曲，因此不必装置可单独调节的导向辊。矫正时， 头儿对轴辊进行的是钢板的基本弯曲，继续进入时其余各对轴辊 对钢板产生拉力。这附加的拉力能有效地提高钢板的矫正效果。 此类矫平机多用于薄钢板的矫正。
▲什么叫冷作矫正？ 答：在常温下进行的矫正叫冷作矫正。
课题二
机械矫正
一、板材的矫正
采用机械矫正法矫正板材的变形一般在多辊矫平机上进行， 但有时也可利用液压机或其他设备进行矫正。
1．多辊矫平机矫正 矫平机的工作部分由上下两列轴辊组成，如图1--2所示， 通常有5～11个工作轴辊。下列为主动辊，通过轴承和机体连接， 由电动机带动旋转，但位置不能调节。上列为从动辊，可通过 手动螺杆或电动升降装置作垂直调节，来改变上下辊列间的距 离，以适应不同厚度钢板的矫正。工作时钢板随着轴辊的转动 而啮入，在上下轴辊问方向相反力的作用下，钢板产生小曲率 半径的交变弯曲。当应力超过材料的屈服点时产生塑性变形， 使板材内原长度不相等的纤维，在反复拉伸与压缩中趋于一致， 从而达到矫正的目的。
一般来说，钢板越厚，矫正越容易。薄板容易变 形，矫正起来比较困难。厚度在3 mm以上的钢板，通 常在五辊或七辊矫平机上矫平；厚度在3 mm以下的薄 板，必须在九辊、十一辊或更多辊矫平机上矫平。
凹凸变形严重的钢板，可以根据其变形情况，选 择大小和厚度合适的低碳钢板条(厚度0．5-1．0 mm)， 垫在需加大拉伸的部位，以提高矫平效果。
钢材和工件的矫正要耗费大量工时。例如，船舶 类大型复杂金属结构，从材料准备到总体装配焊接结 束，在各个工艺阶段有时要进行多达五次以上的矫正 作业。所以，在金属结构制造过程中，从钢材的吊运 堆放、零件加工到结构装焊，都应采取各种措施，尽 量避免或减小变形的发生。
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厚板焊接变形的矫正方法
厚板焊接变形是在焊接过程中由于热应力和残余应力导致的变形现象。
这种变形会对工件的尺寸精度、形状和性能等产生负面影响，因此需要采取相应的矫正方法。
一种常见的矫正方法是机械矫正。
该方法主要通过外力施加和热加工的组合来实现变形的矫正。
具体操作可以分为以下几个步骤：
1. 制定矫正计划：根据实际需要，制定出矫正的目标和步骤。
这包括确定需要矫正的区域、确定矫正力的大小和方向等。
2. 施加外力：根据矫正计划，在需要矫正的区域施加适当的外力。
外力可以是机械力、液压力或气压力等，通过调整外力的大小和方向，可以使得变形区域发生位移，从而实现矫正。
3. 热加工：为了更好地改善焊接变形，可以在机械矫正的基础上进行热加工。
热加工可以通过加热或冷却工件来改变其组织结构和热应力分布，从而进一步减小变形。
4. 检验和调整：在完成机械矫正和热加工后，需要对工件进行检验，以确保矫正效果的合格。
如果有必要，可以根据检验结果进行调整和修正。
此外，还有一些其他的矫正方法可以用于减小厚板焊接变形。
例如，采用预热和焊后热处理的方法可以控制焊接区域的温度梯度，从而减小热应力的产生。
同时，使用合适的焊接工艺参数、焊接顺序和焊接序列等也可以对焊接变形进行控制。
总之，厚板焊接变形的矫正方法可以通过机械矫正、热加工和其他辅助措施相结合来实现。
选择合适的矫正方法需要考虑焊接材料、焊接方式、工件结构和矫正目标等多个因素，并进行综合评估和分析，以确保矫正效果的可靠性和稳定性。