减小焊接残余变形的工艺措施

减小焊接残余变形的工艺措施

1.反变形法  

焊接前装配时根据经验预估变形的大小，给构件一个与焊接变形方向相反的变形，以此与焊接变形相抵消，使结构在焊接后能达到技术要求。反变形有两种方法：①塑性反变形；②弹性反变形。在实际生产中，弹性反变形比塑性反变形更可靠些。因为即使弹性反变形的预应变量不够准确，也总是可以减小角变形。若采用塑性反变形，所选取的塑性预弯量必须非常精确，否则得不到良好的效果。

2.在外拘束条件下焊接  

将焊件刚性固定在夹具中，以限制构件在焊接过程中产生变形。对减小焊件的角变形有很好的效果，可使焊接变形减少，但焊接应力较高。

3.合理选择焊接方法和焊接规范

为减小焊接变形，应尽可能采用高能量密度的焊接方法。如电子束焊、激光焊接、窄间隙焊接等。它们有较低的焊接线能量，焊接变形极小。在一般生产中，CO2气体保护焊来取代手工电弧焊，不但效率高，而且还能明显地减小焊接变形。焊接薄板时，可采用钨极脉冲氩弧焊或电阻焊，缝焊，都可防止压曲变形。

如果在生产中没有条件采用低线能量的方法，又不降低焊接规范时，可采用直接水冷或采用水冷铜块来改变热场分布，以达到减小变形的目的。但是对于淬硬性高的金属材料，此方法慎用。

4.选择合理的装配焊接顺序和焊接方向  

装配焊接顺序的设计，主要考虑先期焊缝产生的焊接应力和变形对后续焊缝的影响，还要考虑后续焊缝产生的应力和变形是怎样与先期焊缝的影响相互作用的。实践证明，正确选择装配焊接顺序，是防止焊接变形的有力措施。

在生产中通常采用以小拼大的焊接结构进行生产，先焊成若干部件和组件，然后装配焊接成整体结构。由于焊件的装配和焊接顺序不同，在生产过程中结构刚性的递增以及对焊接变形的影响也不相同，因此要对其进行分析比较，选择变形最小的合理装配焊接顺序。

一般情况下，应先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝。当同时存在对接焊缝和角焊缝时，一般应先焊对接焊缝，后焊角接焊缝；当同时存在横向焊缝和纵向焊缝时，应先焊横向焊缝，后焊纵向焊缝；当同时存在厚板焊缝和薄板焊缝时，一般应先焊厚板焊缝，后焊薄板焊缝；当结构中同时存在断续焊缝和连续焊缝时，一般应先焊连续焊缝，后焊断续焊缝。

5.预热 

 焊接不均匀热场是产生焊接变形的主要原因。因此采用适当的预热；使焊接温度分布趋于均匀，也是一种减小焊接残余变形的有效措施。

6.用拉伸法和加热法减小焊接薄板的平面外变形  

用机械法或预热法使被焊壁板进行拉伸或伸长，与此同时将壁板焊到结构的框架上，焊完后，去掉拉伸载荷。此时壁板的收缩受到被焊框架的拘束，从而在壁板上只有小量的平面外变形产生。这时在焊接后壁板内存有残余拉伸应力，而在框架内则存有残余压应力。这种方法对减小焊接薄板的压曲变形具有良好的效果。

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