焊接變形及其控制

王騰祥焊接變形及其控制焊接變形的原因及類型焊接變形的控制焊接變形的矯正減少焊接剩余應(yīng)力的方法一、焊接變形的原因及類型焊接變形產(chǎn)生的原因：焊接變形就是指在焊接過程中及焊后，焊件產(chǎn)生的變形。焊接時，熔化的金屬及近縫區(qū)母材受熱膨脹，產(chǎn)生塑性變形。凝固時，焊縫和近縫區(qū)金屬收縮。從而產(chǎn)生縱向和橫向內(nèi)應(yīng)力，此內(nèi)應(yīng)力為拉應(yīng)力。使焊縫縱向和橫向收縮，從而使焊件產(chǎn)生變形。由于焊接時熱脹冷縮是必然的，所以焊接時產(chǎn)生變形是必然的。我們只能控制但不能完全消除焊接變形。焊接變形的種類焊接變形的種類：1、橫向收縮2、縱向收縮3、旋轉(zhuǎn)變形4、橫向彎曲變形〔角變形〕5、縱向彎曲變形6、扭曲變形7、波浪變形橫向收縮

橫向收縮是指與焊接線成直角方向上的長度縮小的變形。

收縮量會因板厚、坡口形式以及根部間隙等形成的坡口截面積也就是熔敷量而異。

縱向收縮縱向收縮是焊接線方向上的長度縮小的變形?？v向收縮量與焊接線的長度、熔敷量的大小、板材的厚薄有著很大的關(guān)系。旋轉(zhuǎn)變形旋轉(zhuǎn)變形是指在焊接正在進行的過程中尚未進行焊接局部的坡口加寬或者變窄的變形。通過堅強牢固的定位可有效地防止旋轉(zhuǎn)變形。橫向彎曲變形〔角變形〕橫向彎曲變形一般叫角變形。是由于焊接時外表與反面的熔敷量的不同以及板厚方向上的溫度變化不同造成的。縱向彎曲變形縱向彎曲變形是指在堆焊或者角焊時，焊縫偏離構(gòu)件橫截面的中心線〔中心軸線〕時所造成的撓曲變形。扭曲變形對于梁式結(jié)構(gòu)或細長構(gòu)件，由于焊接順序、焊接方向或裝配原因焊后截面向不同的方向傾斜造成構(gòu)件扭曲變形。波浪變形對于薄板件焊接，由于焊縫的收縮會使板面失穩(wěn)變成波浪形。如以下圖二、焊接變形的控制焊接變形是材料不均勻受熱造成的，在使用各種高溫?zé)嵩催M行加熱，熔融的焊接中，發(fā)生變形是不可防止的。控制變形的方法：1、選擇正確的焊接方法2、盡量采用小的標(biāo)準(zhǔn)焊接3、剛性固定法4、反變形法5、散熱法6、錘擊法〔振動法〕7、采用合理的焊接順序和方向1選擇正確的焊接方法焊接變形程度與焊件受熱狀況有關(guān)。受熱面積越大，受熱越不集中變形越大。焊接條件允許的情況下，為控制變形應(yīng)盡量采用氣體保護焊。CO2氣體保護焊即是其中一種。2盡量采用小標(biāo)準(zhǔn)焊接焊接電流電壓越大，焊件的受熱量越大，變形也就越大。在滿足焊接質(zhì)量要求的情況下，盡量采用小標(biāo)準(zhǔn)焊接。3剛性固定法剛性固定法也稱約束法。剛性固定法是利用工裝夾具或加臨時支撐對工件進行機械式固定，等焊接結(jié)束工件冷卻后再取下。采用強制性約束會增大工件的剩余應(yīng)力，也可能導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生，必要時要采用回火處理。4反變形法根據(jù)生產(chǎn)實踐中已發(fā)生變形的規(guī)律，預(yù)先將焊件向相反方向制成變形或預(yù)留變形收縮量再進行焊接的方法。5散熱法散熱法又稱強迫冷卻法。散熱法是指在焊接部位放置銅墊板或用水冷卻焊接部位反面，把焊接部位的熱量迅速散去，使焊縫附近受熱面積大大減小，以到達減少焊接變形的目的。散熱法不適于具有淬火傾向的產(chǎn)品，否那么焊接時易產(chǎn)生裂紋。6錘擊法〔振動法〕錘擊法是指焊接后立即用錘對焊縫進行錘擊展延以防止熔敷金屬收縮減少變形的方法。

7采用合理的焊接順序和方向

合理的焊接順序和方向：先兩端，后中間；先內(nèi)部，后外部；先焊短焊縫，后焊長焊縫；先焊焊縫少的一側(cè)，再焊焊縫多的一側(cè)；對稱焊縫保證對稱，同向；長焊縫分段倒退焊。

三、焊接變形的矯正焊接變形的矯正方法：

1、機械法

2、局部加熱法1機械法機械法是指利用壓床、輥、千斤頂或者用錘子敲打等手段矯正變形的方法。2局部加熱法局部加熱法是指利用焊接部位快速加熱、冷卻收縮的原理反過來矯正變形的方法。局部加熱法分為：

(1)、點狀加熱法

(2)、線狀加熱法

(3)、三角形加熱法在四周已被約束的板狀結(jié)構(gòu)中，板上產(chǎn)生撓曲變形時采用點狀加熱法矯正對接焊或者角焊產(chǎn)生的角變形采用線狀加熱法矯正板的周圍撓曲變形T形接縫的彎曲變形，采用楔形〔三角形〕加熱法。四、減少焊接剩余應(yīng)力的方法但凡焊接結(jié)構(gòu)件在焊接結(jié)束后，均存在剩余內(nèi)應(yīng)力。隨著時間的推移，這一局部內(nèi)應(yīng)力會逐步釋放，從而造成焊件的焊接變形。消除應(yīng)力的方法：1、去應(yīng)力退火法2、自然時效法3、機械法消除應(yīng)力退火整體消除應(yīng)力退火：工件整體放入退火爐中，加熱到650～700°C，保溫，緩慢冷卻到室溫。局部消除應(yīng)力退火：用烘槍加熱焊縫附近母材到650～700°C