防止焊接变形的方法

防止焊接变形的 针对焊接变形的原因和种类从焊接上进行改进，可以有效防止和减少焊接变形所带来的危害。下面，我们主要介绍几种常见的防止焊接变形的方法。 1. 反变形法 在焊前进行装配时，预置反方向的变形量为抵消(补偿)焊接变形，这种方法叫做反变形法。 图1所示为8—12mm厚的钢板V形坡口单面对接焊时，采用反变形法以后，基本消除了角变形。 2. 利用装配和焊接顺序来控制变形; 采用合理的装配和焊接程序来减少变形，这在生产实践中是行之有效的好办法，如图2(a)所示为一箱形梁，由于焊缝不对称，焊后产生下挠弯曲变形。解决办法是由两人或四人，对称地先焊只有两条焊缝的一侧，如图2(b)中焊缝1和1然后就造成了如图2 ?的上拱变形。由于这两条焊缝焊后增加了箱形梁的刚性。当焊接另一侧的两条焊缝时，如先焊图2(d)中焊缝2和2，最后再焊图2(e)中焊缝3和3，就基本上防止了变形。 有许多结构截面形状对称，焊缝布置也对称，但焊后却发生弯曲或扭曲的变形，这主要是装配和焊接顺序不合理引起的，也就是各条焊缝引起的变形，未能相互抵消，于是发生变形。 焊接顺序是影响焊接结构变形的主要因素之一，安排焊接顺序时应注意下列原则: 1)尽量采用对称焊接。对于具有对称焊缝的工作，最好由成对的焊工对称进行焊接。这样可以使由各焊缝所引起的变形相互抵消一部分。 2)对某些焊缝布置不对称的结构，应先焊焊缝少的一侧。 3)依据不同焊接顺序的特点，以焊接程序控制焊接变形量。常见的焊接顺序有五种，即: a.分段退焊法 这种方法适用于各种空间的位置的焊接，除立焊外，钢材较厚、焊缝较长时都可以设挡弧板，多人同时焊接。其优点是可以减小热影响区，避免变形。每段长应为0.5—1m。见图2(f) b.分中分段退焊法 这种方法适用于中板或较薄的钢板的焊接，它的优点是中间散热快，缩小焊缝两端的温度差。焊缝热影响区的温度不至于急剧增高，减少或避免热膨胀变形。这种方法特别适用于平焊和仰焊，横焊一般不采用，立焊根本不能用。见图2(g) c.跳焊法 这种方法除立焊外，平焊、横焊、仰焊三种方法都适用，多用在6—12mm厚钢板的长焊缝和铸铁、不锈钢、铜的焊接上，可以分散焊缝热量，避免或减小变形。钢材每段焊缝长度在200—400mm之间;铸铁焊件按铸铁焊接处理;不锈钢和铜由于导热快，每段长不宜超过200mm (薄板应短些)。见图 2(h) d.交替焊法 这种焊法和跳焊法基本相同，只是每段焊接距离拉长，特别适用于薄板和长焊缝。见图2(i) e.分中对称法 这种方法适用于焊缝较短的焊件，为了减小变形，由中心分两端一次焊完。见图2(j) 3.刚性固定法 刚性固定法减小变形很有效，且焊接时不必过分考虑焊接顺序。缺点是有些大件不易固定，且焊后撤除固定后，焊件还有少许变形和较大的残余应力。这种方法适用于焊接厚度小于6mm及韧性较好的薄壁。如果与反变形法配合使用则效果更好。 对于形状复杂，尺寸不大，又是成批生产的焊件，可设计一个能够转动的专用焊接胎具，既可以防止变形，又能提高生产率。 当工件较大，数量又不多时，可在容易发生变形的部位临时焊上一些支撑或拉杆，增加工件的刚性，也能有效的减少焊接变形。 3. 散热法 散热法又称强迫冷却法，即将焊接处的热量迅速散走，使焊缝附近的金属受热面大大减少，达到减小焊接变形的目的。图 3(a)为水浸法示意图，常用于表面堆焊和焊补。图3(b)是散热法示意图，用紫铜作散热垫，有的还钻孔通冷却水，这些垫板越靠近焊缝效果越好。但散热法比较麻烦，且对于淬火倾向大的钢材不宜采用，否则易裂。 4. 锤击焊缝法 锤击焊缝法，即用圆头小锤对焊缝敲击，可减少焊接变形和应力。因此对焊缝适当锻延，使其伸长来补偿这个缩短，就能减小变形和应力。锤击时用力要均匀，一般采用0.5Kg—1.0Kg的手锤，其端部为圆角(R=3—5mm)。底层和表面焊道一般不锤击，以免金属表面冷作硬化。其余各道焊完一道后立刻锤击，直至将焊缝表面打出均匀致密的点为止。 五、 常见复杂构件防止变形的方法 1. 钢架的焊接 钢架焊接的关键问题，是如何保证强度和防止变形。从工艺上保证强度能适应载荷的变化，其变形量不致影响安装和使用的要求，因此: 1)焊缝的高度和长度，要按图施工。装配误差要小，坡口要清理干净。 2)钢架的焊接一般先焊腹杆与节点板之间的焊缝，然后再焊上、下弦与节点板之间的焊缝，焊接顺序不应集中，而应在节点间间隔跳开焊接(见图4(a))。 3)节点板与杆件之间的横向焊缝不焊(见图4(b))，各种焊缝应尽量采用船形焊。 2. 锅炉集箱管接头的焊接 锅炉集箱管接头焊缝集中，又偏于一侧，焊后产生较大的弯曲变形，见图5 在圆筒上侧有两排共26个管接头。 采用跳焊的焊接顺序可解决变形问题。先由一名焊工在第一根集箱上相隔2—3个管接头跳焊一个接头。跳焊完第一根后接着又到第二根进行同样的跳焊。依次把6—10根集箱跳焊过一遍后，再反过来从第一根开始跳焊第二遍，这时早已焊好的管接头温度已降低到40?--50?以下。这样反复跳焊几遍直到全部管接头焊完。焊后虽然尚有2—3mm弯曲变形，但已在公差范围内，达到质量要求。 焊接是一个不均匀的受热过程，焊接后，肯定会产生焊接残余应力，并发生焊接变形，这给设备和结构的制作和安装带来了困难，你在施工中是怎样进行变形控制的呢, 斑竹好，我是做钢结构的，我来介绍一下做储罐底板的一般焊接变形控制方法: 1.合理的焊接顺序 1.1边缘板的焊接，应符合下列规定: 1.1.1首先施焊靠外缘300mm部位的焊缝。在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝 施焊前，应完成剩余的边缘板对接焊的焊接。 1.1.2弓形边缘板对接焊缝的初层焊，宜采用焊工均匀分布，对称施焊方法。 1.1.3收缩缝的第一层焊接，应采用分段退焊或跳焊法。 1.2中幅板的焊接 中幅板焊接时，先由罐中心向外焊所有短焊缝， 再由罐中心隔条向外焊焊接长焊缝，首道焊应用分段退焊法。长焊缝焊接时，应由两名焊工由中心向两边对称施焊，施焊采用分段退焊法，分段间距500,600mm。 2.使用工装夹具 根据底板焊缝的长度，确定合理的工装夹具数量，一般来讲，每隔1.5米加一个楔形夹具. 由于结构特点在底板的焊接中不可能运用反变形法来减少焊接变形.