如何减少焊接变形的解决方案大全

1、 勿过量焊接

越多的金属填充在焊接点会产生较大的变形力。正确制定焊缝尺寸，不仅能得到较小的焊接变形，还可节省焊材和时间。填充焊缝的焊接金属量应最小，焊缝应呈平坦或微凸形，过量的焊接金属不会增加强度。反而会增加收缩力，增加焊接变形。
2 、间断焊缝

另一种减少焊缝填充量的途径是较多地采用间断焊接。如焊接加强板，间断焊接可减少75％的焊缝填充量，同时也能保证所需强度。

3、 减少焊道

采用粗焊丝、少焊道焊接比采用细焊丝、多焊道焊接变形小。多焊道时每一焊道引起的收缩累计增加了焊缝总的收缩。由图可知，少焊道、粗焊条焊接工艺比多焊道、细焊条焊接的工艺效果更好。
注意：采用粗焊丝、少焊道焊接或细焊丝、多焊道焊接工艺依据材质而定，一般低碳钢、16Mn 等材质适用粗焊丝、少焊道焊接，不锈钢、高碳钢等材质适用细焊丝、多焊道焊接

 

4、反变形技术

焊接前使零件预先向焊接变形的相反方向弯曲或倾斜放置(仰焊或立焊除外)，。反变形的预置量需经过试验确定。预弯、预置或预拱焊接零件是利用反向机械力，抵消焊接应力的一种简单方法。当工件预置时，产生使工件与焊缝收缩应力相反的变形。焊前的预置变形与焊后变形相互抵消，使焊接工件成为理想平面。
5、焊接顺序

根据工件的结构形式确定合理的组装顺序，使工件结构在同一位置收缩。在工件中和轴处开双面坡口，采用多层焊接，并确定双面焊接顺序。在角焊缝中采用间断焊接，第1 道焊接中的收缩由第2 道焊接中的收缩平衡。工装夹具可在所需的位置固定工件，增加刚性，减小焊接变形。这一方式广泛用于小工件或小型组件的焊接，由于增大了焊接应力，只适用于塑性较好的低碳钢结构。

6、焊后去除收缩力

敲击是抵消焊缝收缩力的一种方法，如同焊缝冷却。敲击将使焊缝延伸，变得更薄，从而消除应力(弹性变形)。但是，使用这种方法必须注意，焊缝根部不能敲击，敲击时可能产生裂纹。通常，敲击也不能用在盖面焊道上。

因为，盖面层可能有焊缝裂纹，影响焊缝检测，产生硬化效果。所以，技术的利用是有限的，甚至有实例要求在焊道敲击中仅在多层焊道内(打底焊和盖面焊除外)敲击以解决变形或裂纹问题。热处理也是去除收缩力的方法之一，控制工件的高温和冷却；有时同样工件背靠背夹装、焊接，以这种校直条件来消除应力，使工件残余应力最小。
7、减少焊接时间

焊接时产生受热和冷却，传输热量时也需要时间。因此，时间因素也影响变形。通常，希望体积大的工件受热膨胀之前，焊接尽快完成。焊接工艺，如焊条的类型和尺寸、焊接电流、焊接速度等影响焊接工件收缩和变形的程度。机械化焊接设备的使用减少了焊接时间和受热引起的变形量。
为了减少焊接变形和残余应力的影响，设计和焊装工件时应注意以下几点：

(1)不进行过量焊接；

(2)控制好工件的定位；

(3)尽可能采用间断焊接，但应满足设计要求；

(4)尽可能采用小的焊脚尺寸；

(5)对于开坡口焊接，应使接头的焊接量最小，并考虑双边坡口替代单边坡口接头；

(6)尽可能采用多层多焊道焊替代单层双边焊交替焊接。在工件中和轴处开双面坡口焊接，采用多层焊，并确定双面焊接顺序；

(7)采用多层少焊道焊接；

(8)采用低热输入焊接工艺，意味着较高的熔敷率和较快的焊接速度；

(9)采用变位机使工件处于船形焊位置。船形焊位置可使用大直径的焊丝和高熔敷率的焊接工艺；

(10)尽可能在工件的中和轴设置焊缝，并对称施焊；

(11) 尽可能地通过焊接顺序和焊接定位使焊接热量均匀扩散；

(12)向工件的无约束方向焊接；

(13)使用夹具、工装和定位板进行调整、定位。

(14)向收缩的相反方向预弯工件或预置焊缝接头。

(15)按序列分件焊装和总焊装，可使焊接围绕中和轴一直保持平衡。

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