论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法
薄板焊接变形产生的原因及控制
薄板焊接变形产生的原因及控制第一篇：薄板焊接变形产生的原因及控制薄板焊接变形产生的原因及控制[摘要]焊接变形产生的根本原因就是焊件在焊接过程中经受了不均匀的加热及冷却，但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而引起焊接变形。
由于焊接热源对焊件的作用，在焊接结构中产生的尺寸及形状的变化，从而严重的影响了焊接质量。
对薄板焊接变形产生的原因进行了论述，同时介绍了控制变形的工艺措施。
[关键词]薄板焊接焊接应力与变形焊接变形控制措施一、薄板焊接变形产生的原因及影响因素薄板产生焊接变形的原因有很多，主要是由于自身的拘束能力不足，刚性小，抵抗弯曲变形的性能降低。
薄板焊接变形具有复杂性、多元性，要成功实现薄板焊接变形的控制，必须了解薄板焊接变形质量影响因素。
因此，为控制变形应采取附加措施，如点固焊、焊后处理等，另外在焊接过程中对焊接热输入的控制以及所采取的焊接方法都将对薄板变形产生影响，要成功实现薄板焊接变形的控制，首先要了解薄板的焊接变形产生的原因，才能有效的控制焊接变形。
（一）焊接方法对焊接变形的影响选择焊接方法需要考虑的是生产效率和焊接质量，而焊接方法、焊接工艺和焊接程序显著影响了焊接变形，因此所采用的焊接方法必须具有高的熔敷效率和尽量少的焊道，还必须具有小的热输入。
通常用于船体焊接的方法有单面埋弧焊、双面埋弧焊、药芯焊丝电弧焊、惰性气体保护焊、活性气体保护焊等。
目前薄板的激光焊拼焊在汽车工业中得到大量应用，用于舰船的激光焊已经开始在国外的某些大型船厂进行试验研究，估计不久的将来会得到实际应用。
（二）点固焊工艺对焊接变形的影响电弧点焊不仅能保证焊接间隙而且具有一定的抗变形能力，但是要考虑点固焊焊点的数量、尺寸以及焊点间距。
对于薄板变形来说，不适当的点固焊工艺有可能在焊接之前就产生相当大的焊接残余应力，对随后的焊接残余应力积累带来影响。
点焊尺寸过小，可能导致焊接过程中产生接头开裂使焊接间隙得不到保证，如果过大，可能导致焊道背面未熔透而影响接头的完整性。
船体结构焊接变形预测与控制
船体结构焊接变形预测与控制摘要：船体结构焊接变形控制是复杂船舶的重要组成部分，对提高船舶质量、缩短船舶循环和降低成本具有重要意义。
焊接是制造船体结构中不可缺少的粘合剂,焊接和装配的工作负荷占船体结构总负荷的三分之二以上。
在汗液中,汗液变形是最难控制的。
因此，焊接质量直接影响船舶的精度和制造周期，焊接引起的结构变形仍是船舶在施工过程中遇到的严重问题，不仅降低了焊接质量，而且由于变形过大而影响到下一阶段的装配和焊接。
焊接变形的不断积累使船体部分的密封变得困难。
对于更复杂的变形,广泛的焊后变形校正不仅降低了生产效率,而且增加了生产成本。
此外,加热以校正焊接变形经常导致结构材料的腐蚀,导致低应力损伤等。
目前,在焊接变形预测和控制方面取得了重大的理论和实践突破。
关键词：船体结构；焊接变形预测；控制引言船舶结构的焊接变形管理是高精度造船的关键，对于改善造船品质、缩短造船周期、降低成本等方面都有着重要作用。
在造船期间，焊接变形问题的发生不但会使得焊接品质下降，同时变形严重还会给接下来的装焊工作造成一定的干扰。
焊接变形的持续累积造成的直接后果是船体分段之间无法紧密合拢，并且若变形情况复杂，则需要在解决这一问题时耗费大量的时间与精力，不但干扰生产效率，而且不利于成本的节约。
1船舶焊接部分出现构件变形的主要因素船舶制造过程中主要采用钢板焊缝、热弯曲钢焊缝和钢结构焊接，是造成船舶结构热应力变形的主要原因，焊缝热应力引起的焊接变形的外部扰动和自然应力主要发生在实际焊接过程中；其中热态和热态的不均匀性是由金属材料引起的，热态和冷态会导致焊缝位置周围的区域变形，而冷态的钢板焊接所需的所有热能量都来自于高温下的热射线，当焊缝的热源被去除时，钢板拉伸到焊道上，焊缝处的压力会发生变形，研究表明，船体结构的焊接变形与传热成正比。
焊接区域变形的另一个原因是在钢板内产生自然应力和变形应力，而热收缩对焊接后局部焊接后的焊缝金属范围有一定的影响。
船舶建造过程中焊接变形精度控制
船舶建造过程中焊接变形精度控制发布时间：2022-04-22T00:46:26.672Z 来源：《中国科技信息》2022年1月中作者：姜仁堂[导读] 在造船过程中，许多零部件的焊接变形无法控制船体分段施工的精度，从而影响造船质量。
焊接变形是焊接过程中由于焊接热源、焊接热循环和外部温度的影响而发生的变形，这使得焊接零件或部件的加热不均匀，从而导致冷却过程中的收缩率和收缩率不同。
通过分析船体构件焊接变形的原因和影响因素，结合船舶构件不同施工阶段的特点，总结了结构设计措施和施工技术措施，目的是在船舶施工的各个阶段减少船舶变形，以满足目标要求。
江南造船(集团)有限责任公司姜仁堂摘要：在造船过程中，许多零部件的焊接变形无法控制船体分段施工的精度，从而影响造船质量。
焊接变形是焊接过程中由于焊接热源、焊接热循环和外部温度的影响而发生的变形，这使得焊接零件或部件的加热不均匀，从而导致冷却过程中的收缩率和收缩率不同。
通过分析船体构件焊接变形的原因和影响因素，结合船舶构件不同施工阶段的特点，总结了结构设计措施和施工技术措施，目的是在船舶施工的各个阶段减少船舶变形，以满足目标要求。
关键词：船舶建造；焊接变形；建造质量；精度控制前言在船体制造过程中，焊接件广泛应用于各种制造工艺。
焊缝变形会对焊缝性能产生重大影响，从而降低船体元素的强度和硬度。
此外，焊缝变形不利于控制船体构造的精度，最终影响到船舶构造的质量。
提出了许多减少和消除焊缝变形的方法，每种方法都有自己的特点。
但是，由于船体结构的规模和复杂性，个别措施并不容易，需要全面处理。
因此，将分析焊缝变形的原因和影响因素，并根据船体构件施工过程不同阶段的特点，采取不同措施减少或消除焊缝变形。
一、船体焊接结构件变形产生的原因船舶的构造要素主要由冷轧和热轧板、型材及其焊接结构组成。
从结构件制造过程的角度来看，船体结构件的变形主要由三个因素引起:焊缝热应力、滑动应力和外力。
焊接热应力变形意味着在工件焊接过程中，金属材料不会均匀加热和冷却。
薄板焊接及其变形控制
薄板焊接及其变形控制摘要：钣金焊接操作主要是在我们平台的顶层创建的大型结构，例如轨道运输、水运和空运，属于大型结构区域。
重量轻、易于加工的外形以及磁盘之间的轻松安装通常非常普遍。
本文介绍了薄壁焊缝的工作原理及其变形。
关键词：薄板；焊接；变形控制引言薄板焊接结构件在制造业中应用广泛，其外观精度是无误差装配的基础。
目前，薄板焊接变形的预测主要采用有限元法进行数值模拟，但是该方法无法实现几何精度的全面验证，因此提高预测模型的精度是目前薄板焊接工艺亟待解决的问题。
国内外众多学者对焊接预测模型中所涉及的热源模型、网格模型、材料热参数、设计参数以及工艺参数等对焊接变形的影响进行了研究，得出了薄板的焊接变形主要与薄板的材料、几何形状和尺寸及约束条件、焊接工艺、焊接参数等有关的结论。
1薄板焊接概述ＬＵＯ等采用基于固有应变理论的弹性有限元方法，对３Ｄ薄板结构进行焊接模拟，研究了焊接顺序、热输入等因素对焊接变形的影响，结果表明，即使在相同的热输入条件下，不同的焊接顺序对焊接变形影响很大，而减小热输入能够有效地阻止焊接变形的发生。
ＧＡＮＮＯＮ等研究了船舶Ｔ形加筋板之间的平板焊接顺序对焊接应力和变形的影响，结果发现不同焊接顺序对应力的分布影响不大，但是对应力峰值的大小有影响。
ＰＡＲＫ等采用热弹塑性有限元法研究了焊接试板的初始情况对变形的影响，结果表明初始变形对面外变形影响较大，但是对残余应力和塑性应变影响不大。
ＬＩ等采用热－力耦合单元的热弹塑性有限元法，分析了带有加强筋的结构焊接变形规律，实验结果表明，此方法对数米长的中型焊接结构件的变形预测具有很高的精度。
焊接的一个显著特点是采用了高度集中的瞬时局部热输入，其加热和冷却过程极不均匀而且远离平衡状态，其中包含着复杂的冶金物理化学反应和热处理过程，因而形成复杂的瞬态温度场和应力应变场。
目前对焊接变形的检测主要有三种手段：单点静态、全场静态和单点动态。
单点静态是指采用卡尺、测高仪等手段对薄板焊接后的对应点进行测量；全场静态是指采用激光、结构光等扫描仪对薄板进行焊接前后的全场扫描获取薄板全场变形状态；单点动态是指采用位移传感器等对薄板某一点在焊接整个过程中的位移变化进行检测。
造船焊接变形和反变形控制范文
造船中的焊接变形和反变形控制1.研究背景船舶工业是传统的劳动密集型装配制造业，焊接操作是其中主要的作业形式之一，焊接水平的高低在很大程度上决定了船体的质量和生产效率,而焊接变形又是焊接过程中最难控制的一环。
焊接变形的存在不仅造成了焊接结构形状变异,尺寸精度下降和承载能力降低,而且在工作荷载作用下引起的附加弯矩和应力集中现象是船舶结构早期失效的主要原因,也是造成船舶结构疲劳强度降低的原因之一[1]。
焊接变形对现代造船技术的应用产生了障碍。
由于焊接变形对船舶建造质量、成本和周期都具有重要影响，工业界一直对其非常重视，对焊接变形从实验和理论上进行了大量研究，希望能够对焊接过程进行有效预测和控制。
反变形可以控制焊接变形，降低残余应力，且方法简单易行，在船舶行业有广泛的应用。
2.背景内容针对造船中的焊接变形，国内外专家进行大量的研究。
焊接过程是一个非平衡的、时变的、带有随机因素影响的物理化学过程，它涉及电弧物理、传质传热和力学等方面。
至今对焊接过程变形的实时检测与监控仍是困难的，不仅需要特殊的方法，而且对设备的要求也很高。
随着计算机软、硬件技术的快速发展，使得焊接热加工过程的数值模拟应运而生，实践证明数值模拟对于研究焊接现象是一种非常有用的方法。
2.1国外专家的预测和研究20世纪30年代以来，许多苏联学者就开始了焊接变形计算与控制研究。
如C.A.库兹米诺夫[2]研究了典型船体结构总变形和局部变形的计算方法，提出了减少和补偿焊接变形以及矫正主船体结构的解决方案。
Greene和Holzbaur[3]开展了降低焊接残余应力和变形的研究，目前降低残余应力和焊接变形技术大多数由他们制定的法则演变而来。
法国的国际焊接研究所对“焊接结构中残余应力和变形预测RSDP”开展了大量研究。
RSDP的总体目标是制定预测和确定焊接残余应力和变形的规则。
英国的BAE集团水面舰船公司与科研院所[4-6]开展了长期的项目研究，目标是建立大型焊接结构的薄板在制造过程中的焊接变形模型和板材弯曲变形相关的制造工艺模型。
薄板焊接变形的控制与矫正研究
薄板焊接变形的控制与矫正研究摘要：随着材料学的不断发展，在满足强度的条件下，更轻便、更薄的材料得到更多的青睐。
然而对于薄板来说，焊接带来的温度场和应力场更容易使得其产生更大的变形。
采用仿真软件进行分析，不但可以帮助企业分析解决生产中出现的困难，还可以积累更多的数据，得到更科学的焊接经验。
基于此，本文主要对薄板焊接变形的控制与矫正研究进行了简要的分析，希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。
关键词：薄板焊接；变形；控制与矫正引言近年来，薄板焊接结构件在船舶建造，特别是军船、小型船舶和船体上层建筑中的运用越来越广泛。
由于薄板焊接时易产生较大的焊接变形，而影响焊接变形的因素错综复杂，因此，需加强薄板焊接变形的控制与矫正研究。
1薄板焊接变形的种类如果焊件的形状尺寸产生了一系列变化，也就证明了构件发生了变化。
由焊接造成的变形，称为焊接变形。
当焊后的构件完全冷却后，所遗留下的变形就是残余变形。
在薄板焊接施工过程中，存在着不同的变形形式。
焊接焊件的过程汇总，因其局部以及不均匀的循环快速加热与冷却从而导致热压缩塑性应变，产生焊接残余应力从而导致焊接变形状况的发展。
同时焊接变形存在在焊接过程中以及焊接完成后均会出现一定程度的变形。
根据焊接结构件当中的焊缝收缩作用力具体方向以及方位，其能够划分为收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形以及扭曲变形5中类型。
其中收缩变形主要是焊件出现整体缩小。
焊缝纵向以及横向收缩均包含在收缩变形当中。
角变形具体是焊缝截面上下不对称或者是受热不均匀，焊缝竖横向上下收缩不对称从而造成变形的出现。
而角接接头以及V形坡口的对接接头非常容易出现角变形。
弯曲变形主要是焊缝结构分布不对称导致，造成焊缝的纵向收缩出现差异，出现焊件向一侧严重的弯曲。
而波浪变形主要为焊接薄板结构当中，焊接压应力迫使薄板稳定性发生偏移，导致出现无规律的波浪变形。
最后扭曲变形主要因焊缝的角变形沿着焊缝长度上整体分布不均以及焊件纵向错边所引发。
船舶薄板分段变形控制方案研究
船舶薄板分段变形控制方案研究摘要：本文旨在研究船舶薄板分段建造过程中变形产生的机理，分析了影响船体结构变形的因素，然后针对薄板分段变形产生的原因分，研究变形控制研究的方法，最后对船体结构薄板变形控制措施进行了探讨关键词薄板分段变形控制装配焊接顺序1.项目研究背景民用船舶分段建造过程中，变形问题一直存在且比较普遍，尤其甲板、上层建筑等薄板分段，变形概率大幅提高。
目前船厂常用的控制措施主要为后期火工矫正，费时费力且效果不好。
本文主要研究民用船舶上层建筑（包括桥楼区域居舱区域）8mm及以下的结构薄板分段制造过程中的变形控制方案，目的是在薄板分段材料摆放、、吊运、装配、焊接过程中采取措施以达到变形有效控制、满足工艺要求，如表1。
项目标准范围（mm）允许极限（mm）上层建暴露部位≦4≦6筑甲板非暴露部位≦7≦9舱壁板及围壁围井暴露部位≦4≦6两面非暴露部位≦7≦92.薄板分段变形产生的原因分析目前国内常规民品薄板分段制造到搭载，要经历多个过程，主要为：分段制造→吊装→施工区域平整度检查→装配定位→焊接施工→火工局部矫正等，其中，可能产生变形的原因分析有：a. 分段制造时甲板摆放不平整，没有刚性固定；b. 薄板吊装及摆放不规范，受力不均匀；c.装配间隙没有控制在0~1mm，错边量控制不到位；d.焊接热输入量控制不好；e.焊接完成后火工矫正不规范。
3.薄板分段变形控制措施3.1 薄板分段吊装定位a、分段总组吊装前应根据分段结构强弱实际情况对分段进行必要的加强，放置吊运过程中产生变形。
b、分段之间对接应采用一次定位。
c、出现对接状态不良或结构与理论位置偏差较大时，应检查原因，修正后进行定位，严禁强行变形状态下定位。
3.2 薄板分段装配a、施工前查看好图纸，画好装配理论线和对合线；b、施工前检查装配理论线区域甲板平整度，变形大于±3mm时先进行火工矫正；c、余量切割用1号割嘴，需事先弹线并用平尺或靠山辅助，切口做到顺直，若切口参差不齐需进行打磨，控制直线度偏差在0~1mm。
船体结构焊接变形的控制与火工矫正分析
船体结构焊接变形的控制与火工矫正分析摘要：船舶建造过程中的变形是一种常见现象，造船行业作为市场经济持续增长中重要组成部分，在人均物质生活水平显著提升在这样的背景下，对造船工艺提出了更高的要求，尤其是在船体结构焊接中，可能由于种种客观因素影响，缺少合理有效的控制导致造船中出现结构焊接变形问题影响到造船质量。
本文就船体结构焊接变形的控制进行分析，结合实际情况，针对变形问题寻求合理的火工矫正方法，尽可能降低变形问题对船舶制造质量带来不良影响。
关键词：火工矫正控制；变形；船体结构1船体结构变形原因及形式船舶建造过程中的变形是一种常见现象，主要是由于船体结构在焊接后产生的局部和整体变形所导致。
产生焊接变形最基本和最本质的因素是焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件，在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束，出现了压缩塑性变形。
船体变形可大致分为：发生于焊接结构某部位的构件局部变形，除此之外，还有体变形，即整个结构形状和尺寸发生了变化。
2焊接变形的预防与控制2.1正确的焊接结构设计①计薄板结构时，应校核和提高构件的稳定性，防止波浪变形。
②优先考虑型钢代替钢板，想方设法提高钢材的利用率，尽可能减少焊缝数量。
③尽可能选取小的焊缝尺寸，在保证结构承载能力条件下，综合施工工艺的可能性。
④为避免焊接后产生扭曲或较大弯曲变形，应尽可能使焊缝对称于截面中性轴，选用对称截面的结构。
2.2优化选择合理的焊接工艺在船舶结构焊接变形控制中，为了能够有效提升控制成效，应该从以下几个方面着手：(1)结合实际情况，选择合理的焊缝尺寸，如果焊缝尺寸增加，相应的变形程度也将随之增加，但是焊缝尺寸过小可能会对结构整体承载能力产生影响，进而加剧焊接接头冷却速度，热影响区硬度不同程度上增加，可能出现裂缝现象，影响到船舶制造质量。
故此，应该在尽可能满足结构焊接质量和承载力要求基础上，根据板的厚度来选择合理的工艺，在可接受范围内尽可能选择较小的焊缝尺寸。
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论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法
船舶薄板焊接的变形问题是指在船舶制造过程中，由于焊接引起的板材变形现象。
船
舶薄板焊接的变形主要有以下几个方面：焊接接头区域的局部收缩变形、板材整体弯曲变形、板材局部扭曲变形和板材表面变形等。
这些变形不仅会影响船舶的外观质量，还会对
船舶的性能、稳定性和安全性产生影响。
必须采取有效的控制方法来减少船舶薄板焊接的
变形。
1.采用预留焊接变形量的方法：在板材焊接前，对板材进行预留，通过计算和试验确
定合适的焊接变形量，然后在焊接过程中通过适当的补焊和拉伸方法来达到预留变形量。
这种方法可以将变形分散到整个板材上，减少焊接接头区域的局部变形。
2.采用焊接顺序控制：在焊接过程中，可以合理安排焊接的顺序，先从板材中心区域
开始焊接，再逐渐向两侧进行焊接。
这样可以避免板材整体弯曲变形，使变形集中在板材
中心区域，减少局部变形。
3.采用焊接参数优化控制：合理选择焊接参数，如焊接速度、焊接电流、焊接温度等，通过调整焊接参数来控制焊接变形。
可以使用辅助装置，如加热装置或加压装置，来控制
板材的温度和形变。
4.采用焊接残余应力调控方法：通过在焊接过程中施加外部应力或者局部加热来调节
焊接残余应力的分布，从而减少板材的变形。
5.采用焊接后矫正变形的方法：在焊接完成后，通过机械矫正、矫直或加热矫正等方
法来纠正板材的变形。
这种方法可以在保证焊接质量的修复已经产生的变形。
船舶薄板焊接的变形问题是一个复杂而严重的问题，需要采取多种控制方法来减少变
形的发生。
需要综合考虑板材材料特性、焊接工艺、焊接参数和焊接设备等因素，并通过
合理的设计和工程实践来解决变形问题，以提高船舶焊接质量和性能。