焊接如何防止焊接應力與變形

『壹』 怎樣防止焊接應力與變形麻煩告訴我

焊接應力是由於焊後收縮受到制約造成的，制約越嚴重，內應力就越大，因此控制專內應力的方法基屬本原則就是緩和對焊縫收縮的制約。在工藝上通常採用以下幾種：
1/合理安排焊接次序：主要是使焊縫能夠比較自由收縮。
2/預熱法：焊接的溫差越大，殘余應力就越大。冷卻速度越快，組織應力就越大。預熱可以達到減小溫差，減慢冷卻速度，從而可以減小焊接應力。
3/加熱減應區法。
4/正確的焊接順序。比如說採用分段退焊等。
控制焊接變形常用的有以下幾種：
1/剛性固定法。
2/反變形法。3/振動法。
4/利用自重法。
5/控制焊接線能量法。
6/間斷對稱焊法。
7/錘擊焊縫法。
8/合理的裝配順序。

『貳』 焊接變形怎麼預防

防止焊接變形的方法
通過以上的分析，我們基本了解焊接變形的原因及變形的種類，針對焊接變形的原因和種類從焊接工藝上進行改進，可以有效防止和減少焊接變形所帶來的危害。下面，我們主要介紹幾種常見的防止焊接變形的方法。
1. 反變形法
在焊前進行裝配時，預置反方向的變形量為抵消（補償）焊接變形，這種方法叫做反變形法。
為8—12mm厚的鋼板V形坡口單面對接焊時，採用反變形法以後，基本消除了角變形。
2. 利用裝配和焊接順序來控制變形；
採用合理的裝配和焊接程序來減少變形，這在生產實踐中是行之有效的好辦法，如圖2（a）所示為一箱形梁，由於焊縫不對稱，焊後產生下撓彎曲變形。解決辦法是由兩人或四人，對稱地先焊只有兩條焊縫的一側，如圖2（b）中焊縫1和1然後就造成了如圖2 (c)的上拱變形。由於這兩條焊縫焊後增加了箱形梁的剛性。當焊接另一側的兩條焊縫時，如先焊圖2(d)中焊縫2和2，最後再焊圖2(e)中焊縫3和3，就基本上防止了變形。
有許多結構截面形狀對稱，焊縫布置也對稱，但焊後卻發生彎曲或扭曲的變形，這主要是裝配和焊接順序不合理引起的，也就是各條焊縫引起的變形，未能相互抵消，於是發生變形。
焊接順序是影響焊接結構變形的主要因素之一，安排焊接順序時應注意下列原則：
1）盡量採用對稱焊接。對於具有對稱焊縫的工作，最好由成對的焊工對稱進行焊接。這樣可以使由各焊縫所引起的變形相互抵消一部分。
2）對某些焊縫布置不對稱的結構，應先焊焊縫少的一側。
3）依據不同焊接順序的特點，以焊接程序控制焊接變形量。常見的焊接順序有五種，即：
a.分段退焊法
這種方法適用於各種空間的位置的焊接，除立焊外，鋼材較厚、焊縫較長時都可以設擋弧板，多人同時焊接。其優點是可以減小熱影響區，避免變形。每段長應為0.5—1m。見圖2(f)
b.分中分段退焊法
這種方法適用於中板或較薄的鋼板的焊接，它的優點是中間散熱快，縮小焊縫兩端的溫度差。焊縫熱影響區的溫度不至於急劇增高，減少或避免熱膨脹變形。這種方法特別適用於平焊和仰焊，橫焊一般不採用，立焊根本不能用。見圖2(g)
c.跳焊法
這種方法除立焊外，平焊、橫焊、仰焊三種方法都適用，多用在6—12mm厚鋼板的長焊縫和鑄鐵、不銹鋼、銅的焊接上，可以分散焊縫熱量，避免或減小變形。鋼材每段焊縫長度在200—400mm之間；鑄鐵焊件按鑄鐵焊接規范處理；不銹鋼和銅由於導熱快，每段長不宜超過200mm (薄板應短些)。
d.交替焊法
這種焊法和跳焊法基本相同，只是每段焊接距離拉長，特別適用於薄板和長焊縫。見圖2(i)
e.分中對稱法
這種方法適用於焊縫較短的焊件，為了減小變形，由中心分兩端一次焊完。見圖2(j)
3.剛性固定法
剛性固定法減小變形很有效，且焊接時不必過分考慮焊接順序。缺點是有些大件不易固定，且焊後撤除固定後，焊件還有少許變形和較大的殘余應力。這種方法適用於焊接厚度小於6mm及韌性較好的薄壁材料。如果與反變形法配合使用則效果更好。
對於形狀復雜，尺寸不大，又是成批生產的焊件，可設計一個能夠轉動的專用焊接胎具，既可以防止變形，又能提高生產率。
當工件較大，數量又不多時，可在容易發生變形的部位臨時焊上一些支撐或拉桿，增加工件的剛性，也能有效的減少焊接變形。
3. 散熱法
散熱法又稱強迫冷卻法，即將焊接處的熱量迅速散走，使焊縫附近的金屬受熱面大大減少，達到減小焊接變形的目的。圖 3（a）為水浸法示意圖，常用於表面堆焊和焊補。圖3(b)是散熱法示意圖，用紫銅作散熱墊，有的還鑽孔通冷卻水，這些墊板越靠近焊縫效果越好。但散熱法比較麻煩，且對於淬火傾向大的鋼材不宜採用，否則易裂。
4. 錘擊焊縫法
錘擊焊縫法，即用圓頭小錘對焊縫敲擊，可減少焊接變形和應力。因此對焊縫適當鍛延，使其伸長來補償這個縮短，就能減小變形和應力。錘擊時用力要均勻，一般採用0.5Kg—1.0Kg的手錘，其端部為圓角（R=3—5mm）。底層和表面焊道一般不錘擊，以免金屬表面冷作硬化。其餘各道焊完一道後立刻錘擊，直至將焊縫表面打出均勻緻密的點為止。
常見復雜構件防止變形的方法
1. 鋼架的焊接
鋼架焊接的關鍵問題，是如何保證強度和防止變形。從工藝上保證強度能適應載荷的變化，其變形量不致影響安裝和使用的要求，因此：
1）焊縫的高度和長度，要按圖施工。裝配誤差要小，坡口要清理干凈。
2）鋼架的焊接一般先焊腹桿與節點板之間的焊縫，然後再焊上、下弦與節點板之間的焊縫，焊接順序不應集中，而應在節點間間隔跳開焊接。

『叄』 焊接變形和應力產生的原因和預防措施有哪些

焊接變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形等。焊接過程中，對焊件進行不均勻加熱和冷卻，是產生焊接應力和變形的根本原因。減少焊接應力與變形的工藝措施主要有：
一、預留收縮變形量 根據理論計算和實踐經驗，在焊件備料及加工時預先考慮收縮餘量，以便焊後工件達到所要求的形狀、尺寸。
二、反變形法 根據理論計算和實踐經驗，預先估計結構焊接變形的方向和大小，然後在焊接裝配時給予一個方向相反、大小相等的預置變形，以抵消焊後產生的變形。
三、剛性固定法 焊接時將焊件加以剛性固定，焊後待焊件冷卻到室溫後再去掉剛性固定，可有效防止角變形和波浪變形。此方法會增大焊接應力，只適用於塑性較好的低碳鋼結構。
四、選擇合理的焊接順序 盡量使焊縫自由收縮。焊接焊縫較多的結構件時，應先焊錯開的短焊縫，再焊直通長焊縫，以防在焊縫交接處產生裂紋。如果焊縫較長，可採用逐步退焊法和跳焊法，使溫度分布較均勻，從而減少了焊接應力和變形。
五、錘擊焊縫法 在焊縫的冷卻過程中，用圓頭小錘均勻迅速地錘擊焊縫，使金屬產生塑性延伸變形，抵消一部分焊接收縮變形，從而減小焊接應力和變形 。
六、加熱「減應區」法 焊接前，在焊接部位附近區域(稱為減應區)進行加熱使之伸長，焊後冷卻時，加熱區與焊縫一起收縮，可有效減小焊接應力和變形。
七、焊前預熱和焊後緩冷 預熱的目的是減少焊縫區與焊件其他部分的溫差，降低焊縫區的冷卻速度，使焊件能較均勻地冷卻下來，從而減少焊接應力與變形。

『肆』 鋼結構焊接應力和變形如何控制

焊接應力的控制措施 構件製作和安裝企業往往優先考慮的是控制焊接變形，對焊接應力的控制較為忽視。但由於殘余應力對構件承受動力載荷、三向應力狀態和低溫下使用有非常不利的影響，因此對焊接殘余應力的控制也需要特別注意。控制焊接應力的目的是減低其峰值並使其均勻分布，控制措施可以從以下幾方面予以加強： ①盡量減小焊縫尺寸 ②減小焊接約束度 ③採取合理焊接順序 ④降低焊件剛度，創造自由收縮條件 ⑤錘擊法減小焊接殘余應力 3.2 焊接變形的控制措施 焊接變形直接影響構件、結構的安裝及使用，並引起附加內力或次應力降低結構承載力，故控制焊接變形很重要。控制焊接變形主要有以下措施： ①盡量減小焊縫截面積。在實際施焊中能達到無超標缺陷焊縫的前提下選擇工藝參數，盡可能採用較小的坡口尺寸。 ②對於屈服強度小於345MPA的鋼材採用較小的熱輸入，盡可能不預熱或適當降低預熱和層間溫度；優先採用熱輸入較小的焊接方法。 ③對於對接接頭、T形接頭和十字接頭坡口焊接，在工件放置條件允許或易於翻身的情況下，宜採用雙面坡口對稱焊接；對於有對稱截面的構件，宜採用對稱於中和軸的順序焊接。 ④對於雙面非對稱坡口焊接，宜採用先焊接深坡口側部分焊縫，後焊淺坡口側焊縫，最後焊完深坡口側焊縫的順序。 ⑤在節點形式、焊縫布置、焊接順序確定情況下，宜優先採用熔化極氣體保護電弧焊或葯芯焊絲自動保護電弧焊等能量密度相對較高的焊接方法，並採用較小的熱輸入。 ⑥設計上要盡量減小焊縫的數量和尺寸；合理布置焊縫，除了要避免焊縫的密集以外，還應使焊縫位置盡可能靠近構件中和軸，並使焊縫的布置與構件中和軸相對稱。
對於某些焊縫布置不對稱結構，應優先焊接焊縫少的一側；厚板焊接盡可能採用多層焊代替單層焊接。 ⑧宜採用反變形法控制角變形。 ⑨對於一般構件可用定位焊固定同時限制變形；對於大型、厚度構件宜用剛性固定法增加結構焊接時剛性；對於大型結構件宜採用分部分組裝焊接，分別矯正後再進行總裝或連續施工方法。 ⑩採用合理的焊接順序也是防止焊接變形的有效措施。長焊縫可採用逆向分段焊接法；從中間向兩端分開焊接法；兩邊對稱施焊法（角接焊縫）；兩把焊槍同步、同方向、同參數的三同施工焊接（H型鋼、箱形構件主焊道）；大型梁腹板的現場總成對接焊採用從下向上施焊法達成上拱要求。

『伍』 焊接當中如何避免焊接應力

焊接應力避免是不可能的 只能說減少！兩種方案：

一、振動焊接版：採用權華雲機電HK系列振動時效作為激振源，邊振動變焊接，能夠散熱均勻減少應力；

『陸』 採取什麼措施使焊接應力和焊接變形控制到最小或消除！！！

接時局部不均勻的熱輸入是產生焊接應力與變形的決定因素。而熱輸入是通過材料因素、製造因素和結構因素所構成的內拘束度和外拘束度而影響熱源周圍的金屬運動，最終形成焊接應力的變形。材料因素主要為材料特性、熱物理常數及力學性能（熱膨脹系數α=f（t），彈性模量E=f（T），屈服強度σs= f（T），σs（T）=0的溫度，Tk或稱「力學熔化溫度」以及相變等），在焊接溫度場中，這些特性呈現出決定熱源周圍金屬運動的內拘束度。製造因素（工藝措施、夾持狀態）和結構因素（構件形狀、厚度及剛性等）則更多地影響著熱源金屬的外拘束度。隨焊接熱過程二變化的內應力場和構件變形，稱為焊接瞬態應力與變化。而焊後，在室溫條件下殘留於構件中的內應力場和宏觀變化，稱為焊接殘余應力與焊接殘余變形。由於焊接應力和變形問題的復雜性，在工程實踐中往往採用試驗測試與理論分析和數值計算相結合的方法來掌握其規律，以期能達到預測控制和調整焊接應力與變形的目的。 （2）工藝措施及剖析 根據多年的實際經驗和理論分析結果，不管哪種形式的底板，在焊接工藝上採取的工藝措施大致相同，其主要措施有： ① 先焊短焊縫後焊長焊縫，採取分段退焊，由內向外依次進行。 ② 中心板和內環板之間的焊縫，可由數名焊工均布對稱施焊，並可同時進行。 ③ 內環板與外環板的搭接焊縫暫時不焊，留待底層壁板與內環板角焊縫施焊完畢後在進行焊接。 其防焊接應力與變形的主要原理要點是： ① 焊接後自由收縮 ② 減少焊接區與整體結構之間的溫差③ 使焊接應力盡量減少並均勻布置

『柒』 如何防止焊接的變形和焊接變形後 正確的校正方法

焊接變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形等。焊接過程中，對焊件進行不均勻加熱和冷卻，是產生焊接應力和變形的根本原因。

減少焊接應力與變形的工藝措施主要有：

1、預留收縮變形量：根據理論計算和實踐經驗，在焊件備料及加工時預先考慮收縮餘量，以便焊後 工件達到所要求的形狀、尺寸。

2、反變形法：根據理論計算和實踐經驗，預先估計結構焊接變形的方向和大小，然後在焊接裝配時給予一個方向相反、大小相等的預置變形，以抵消焊後產生的變形。

3、剛性固定法焊接時將焊件加以剛性固定，焊後待焊件冷卻到室溫後再去掉剛性固定，可有效防止角變形和波浪變形。

(7)焊接如何防止焊接應力與變形擴展閱讀：

焊接注意事項：

1、焊接操作及配合人員必須按規定穿戴勞動防護用品。並必須採取防止觸電、火災等事故的安全措施。

2、對焊機應安置在室內，並應有可靠的接地或接零。電焊導線長度不宜大於30m，當需要加長導線時，應相應增加導線的截面。當多台對焊機並列安裝時，相互間距不得小於3m，應分別接在不同相位的電網上，並應分別有各自的刀型開關。

3、焊接現場10m范圍內，不得堆放油類、木材、氧氣瓶、乙炔發生器等易燃、易爆物品。

4、作業前，應檢查並確認對焊機的壓力機構靈活，夾具牢固，氣壓、液壓系統無泄漏，一切正常後，方可施焊。

參考資料來源：網路-焊接

參考資料來源：網路-焊接變形

參考資料來源：網路-校正方法

『捌』 防止和減小焊接應力的措施有哪幾種

防止和減少焊接結構應力的方法
1、選擇合理的裝焊接順序
（1）盡可能考慮恢復能自由收縮
1）對大型焊接結構，焊接應從中間向四周進行焊接，只有這樣才能使恢復由中間向外依次收縮，減少焊接應力。
2）帶肋板的工字鋼，若先焊蓋板與腹板再焊肋板和腹板的恢復，因角恢復的橫向收縮會在蓋板與腹板間造成很大的應力，若按順序從中間逐格、並兩邊對稱焊接使焊件能自由收縮，焊接應力就會大大減少。
（2）、收縮量最大的恢復應先焊
1）先焊的恢復受阻小，故焊後有一定的變形但應力較小。
2）收縮量大的焊縫，容易產生較大的焊接應力。因此焊件上收縮量最大的焊縫先焊可減少焊接應力。若焊件上即有對接焊縫又有角焊縫，應盡量先焊對接焊縫因為對接焊縫的收縮量比較焊縫大。
（3）平面交叉時應先焊橫向焊縫
1）在焊縫交叉點會產生較大的焊接應力，若設計不可避免就應採用合理的焊接順序。
2）T形焊縫和十字焊縫的合理順序應確保橫向焊縫先焊讓其自由收縮以減少焊接應力，
注意：起弧點和收弧點應避免在焊縫的交叉點上。
2、選擇合理的焊接參數
焊接時，應按焊件的具體情況盡可能採用小直徑焊條（焊絲）與較小的熱輸入，以減少焊件受熱范圍，從而減少焊接應力。
3、預熱法
（1）焊前對焊件的全部（或局部）進行加熱，一般為150～350℃，其目的是減少焊接區域整體焊件的溫差。溫差越小，越能使焊縫區與結構整體均勻冷卻，從而減少內應力。
（2）對淬硬傾向較大的材料或修補剛性較大的焊件常用此法。預熱溫度視金屬材料的物理性能、結構剛性、散熱條件等具體情況而有所差異。
4、加熱「減應區」法
選擇焊件的適當部位進行加熱使之伸長。加熱後再施焊，可使原來剛性大的焊件黃金原來大為減小。它可使焊件焊接區上阻礙接頭自由收縮的部位之間溫差大為減小，並可均勻冷卻與收縮，進行焊接應力。
5、錘擊法
（1）焊縫金屬因在冷卻收縮時受阻而產生拉伸應力，若在焊後冷卻過程中用手錘或風動錘敲擊焊縫金屬，促使焊縫金屬產生塑性變形，可抵消一定的焊縫收縮量，起到減小焊接應力的作用。
（2）實踐證明：敲擊第一層焊縫金屬能使內應力幾乎全部消除。為防止產生裂紋，應在焊縫塑性較好的熱態時進行錘擊；但蓋面焊縫不宜錘擊，因有損焊縫外觀。

『玖』 如何防止焊接變形

焊接抄變形的產生多數是由襲於焊接產生的熱量不對稱，導致的膨脹不一而發生的。

防止焊接變形的方法措施一般如下：

1、採用反變形法

2、採用小錘錘擊中間焊道

3、採用合理的焊接順序

4、利用工卡具剛性固定

5、分析回彈常數。

(9)焊接如何防止焊接應力與變形擴展閱讀：

焊接變形的矯正：

1、機械矯正法

採用壓力機、矯正機或手工捶擊等機械方法產生新的塑性變形, 以使原開縮短的部分得以延伸, 達到矯正變形的目的。其中多輥平板機適用於薄板拼焊件的矯正。利用窄輪碾壓焊縫及其兩側使之延伸來消除變形, 用於焊縫比較規范的薄殼結構。機械矯正法對塑性差的高強鋼應慎用。

2、火焰矯正法

利用火焰加熱時產生的局部壓縮塑性變形, 使較長的金屬在冷卻後縮短來消除變形。本法簡單, 機動靈活, 適用面廣。在使用時應控制溫度和加熱位置。對低碳鋼和普通低合金鋼常採用600~800℃的加熱溫度。由於需再次加熱, 對合金鋼等慎用。

『拾』 焊接變形的防止方法

通過消除焊縫及其熱影響區殘余應力，解決應力集中的問題，可以達到防止焊接變形的目的。
消除殘余應力的方法很多，如自然時效、熱時效、振動時效等，但自然時效周期太長，已不適合如今市場經濟的快速要求；熱時效不僅消耗大量的能源、佔用場地和較大的設備資金投入，而且消除殘余應力的效果也因爐況的不同有很大的差異，其對殘余應力的消除率一般在40～80%之間；振動時效雖然使用方便，但其應力消除率一般在30～50%。豪克能消除應力是最徹底消除焊接應力的方法，它不僅使殘余應力的消除率達到80～100%，而且還能產生理想的壓應力，這對焊接構件的抗疲勞性能和抗應力腐蝕性能也大有益處。
豪克能消除焊接應力，防止焊接變形的原理是利用大功率的豪克能推動沖擊工具以每秒二萬次以上的頻率沖擊金屬物體表面，由於豪克能的高頻、高效和聚焦下的大能量，使金屬表層產生較大的壓縮塑性變形；同時豪克能沖擊波改變了原有的應力場，產生一定數值的壓應力，並使被沖擊部位得以強化，防止焊接變形和焊縫開裂。
振動時效防止焊接變形的原理：振動時效是利用工件的共振，給工件施加附加交變應力或變形，當附加交變應力與殘余應力疊加，通過材料內摩擦吸收能量，達到或超過材料的某一閥值時，工件發生微觀或宏觀粘彈塑性力學變化，從而降低和均化工件內部的殘余應力，並使其尺寸精度達到穩定。