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焊接变形概括及其减少措施--

焊接变形概括及其减少措施

焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形

和扭曲变形等。焊接过程中，对焊件进行不均匀加热和冷却，是产生

焊接应力和变形的根本原因。

减少焊接应力与变形的工艺措施主要有：

一、预留收缩变形量

根据理论计算和实践经验，在焊件备料及加工时预先考虑收缩余量，

以便焊后工件达到所要求的形状、尺寸。

二、反变形法

根据理论计算和实践经验，预先估计结构焊焊接件变形的方向和大小，

然后在焊接装配时给予一个方向相反、大小相等的预置变形，以抵消

焊后产生的变形。

三、刚性固定法

焊接时将焊件加以刚性固定，焊后待焊件冷却到室温后再去掉刚性固

定，可有效防止角变形和波浪变形。此方法会增大焊接应力，只适用

于塑性较好的低碳钢结构。

四、选择合理的焊接顺序

尽量使焊缝自由收缩。焊接焊缝较多的结构件时，应先焊错开的短焊

缝，再焊直通长焊缝，以防在焊缝交接处产生裂纹。如果焊缝较长，

可采用逐步退焊法和跳焊法，使温度分布较均匀，从而减少了焊接应

力和变形合理的装配和焊接顺序。具体如下：

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1）先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；

2）焊缝较长的焊件可以采用分中对称焊法、跳焊法，分段逐步退焊

法。交替焊法；

3）焊件焊接时要先将所焊接的焊缝都点固后，再统一焊接。能够提

高焊接焊件的刚度，点焊固定后在进行焊接，其将增加焊接结构的刚

度的部件先焊，使结构具有抵抗变形的足够刚度；

4）具有对称焊缝的焊件最好成双的对称焊接使各焊道引起的变形相

互抵消；

5）焊件焊缝不对称时要先焊接焊缝少的一侧。；

6）采用对称与中和轴的焊接和由中间向两侧焊接都有利于抵抗焊接

变形。

7）在焊接结构中，当钢板拼接时，同时存在着横向的端接焊缝和纵

向的边接焊缝。应该先焊接端接焊缝再焊接边接焊缝。

8）在焊接箱体时，同时存在着对接和角接焊缝时，首先尽量焊接对

接焊缝，然后焊接角焊缝。

9）十字接头和丁字接头焊接时，应该正确采取焊接顺序，避免焊接

应力集中，以保证焊缝获得良好的焊接质量。对称与中轴的焊缝，应

由内向外进行对称焊接。

10）焊接操作时，减少焊接时的热输入，（如：降低电流、加快焊接

速度、）。

10-1）焊接操作时，减少熔敷金属量（焊接时采用小坡口、减少焊缝

宽度、焊接角焊时减少焊缝尺寸）。

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10-2)逐步退焊法，常用于较短裂纹的焊缝。施焊前把焊缝分成适当

的小段，标明次序，进行后退焊补。焊缝边缘区段的焊补，从裂纹的

终端向中心方向进行，其它各区段接首尾相接的方法进行

五、锤击焊缝法在焊缝的冷却过程中，用圆头小锤均匀迅速地锤击

焊缝，使金属产生塑性延伸变形，抵消一部分焊接收缩变形，从而减

小焊接应力和变形。

六、加热“减应区”法

1）焊接前，在焊接部位附近区域(称减应区)进行加热使之伸长，焊

后冷却时，与焊缝一起收缩，可有效减小焊接应力和变形。

2）焊接后，在焊接部位附近区域进行加热，同样可减少焊接应力和

变形。

七、焊前预热和焊后缓冷预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分

的温差，降低焊缝区的冷却速度，使焊件能较均匀地冷却下来，从而

减少焊接应力与变形。在温差相较不大的情况下可称为冷焊。

八．合理的焊接工艺方法，采用焊接热源比较集中的焊接方法进行焊

接可降低焊接变形。如CO2气体保护焊，埋弧焊等

减少焊接应力与变形的从设计方面的措施主要有：

一、选用合理的焊缝尺寸和形状，在保证构件的承载能力的条件下，

应尽量采用较小的焊缝尺寸；

二、减少焊缝的数量，在满足质量要求的前提下，尽可能的减少焊缝

的数量；

三、合理安排焊缝的位置，只要结构上允许应该尽可能使焊缝对称于

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焊件截面的中和轴或者靠近中和轴；

工艺措施：

焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、

焊接设备焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理。

一、合理的选择焊接方法及焊接设备。在满足质量要求的情况下，尽

量选择方便及利用率高的设备。

二、在焊接前

1）合理的选择下料方式。在条件允许的情况下，施焊比较厚的焊件

时尽量选择合理的坡口。

2）反变形处理及预热。

三、在焊接中，合理的选择焊接材料及焊接参数。特别是薄件和厚件

焊接要选择合理的施焊方式及焊接顺序，防止焊接变形。

四、焊后处理，在结构件受力比