焊接的主要方法(6篇)

焊接的主要方法篇1

【关键词】柴油机；焊接件；焊接质量

一、影响柴油机焊接件焊接质量的因素

（1）焊接应力与变形。焊接是一个不均匀的加热过程，在焊接过程中会产生应力和变形，以致在焊后便导致焊接结构件产生焊接残余热应力和焊接残余变形。焊接残余应力会引起焊缝的热裂纹与冷裂纹，降低支架类结构件的承载能力，对接触腐蚀类介质的结构件来说容易发生应力腐蚀，产生应力腐蚀裂纹。焊接残余变形的存在可能影响柴油机零件的装配精度及柴油机的外观，影响柴油机焊接件的使用寿命。（2）焊接方法及工艺。目前，柴油机焊接件的焊接工艺方法主要采用二氧化碳气体保护焊、手工电弧焊及火焰钎焊，而应用最多的为二氧化碳气体保护焊。二氧化碳气体保护焊具有焊接速度快、焊接范围广、溶深大、抗裂性能好、受热变形小等优点，但是二氧化碳气体保护焊成形差、飞溅大、焊渣难清理，工件表面质量较差是其固有缺陷。另外，其抗风能力差，焊缝余高较高，如操作不极易造成熔深较浅，从而导致焊缝强度降低，影响柴油机的外观及焊接件的强度。（3）焊工的技术水平。焊工技术水平的高低直接影响着焊接质量。技术水平高的焊工焊接的焊缝牢固可靠，成形美观，无气孔、咬边、夹渣等焊接缺陷，有利于焊接质量的提高。

二、提高柴油机焊接件焊接质量的措施

（1）控制焊接残余应力及残余变形。首先，减小焊接残余应力的措施。第一，采用合理的焊接顺序和方向。一是尽可能让焊缝能自由收缩，以减小焊接时的拘束度，有些结构件为减少焊接变形而采取刚性固定时，焊接完成后一定要进行去应力退火；二是先焊收缩量大的焊缝，长焊缝采用分段、对称退焊法。第二，锤击法。焊完每条焊缝后，用一定形状的小锤迅速均匀地轻敲焊缝金属，使其横向有一定的展宽，可减小焊接应力及焊接变形。其次，控制焊接残余变形的措施。在柴油机的焊接件中，油底壳等单条焊缝较长的零件需要控制焊接残余变形。除在设计上合理选用焊缝尺寸和形状，合理安排焊缝位置外，还可采用刚性固定法、反变形法、合理选择焊接顺序和方向等工艺措施，均能减小焊接变形，提高焊接质量。（2）合理选择焊接方法及工艺参数。首先，焊接方法的选择。焊接方法的选择主要根据以下几个方面：焊接结构的材质；焊接结构的特点（工件厚度、焊缝位置、形状、长度等）；产品焊接质量要求。目前，我公司主要的焊接方法有手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊及钎焊。手工电弧焊应用灵活、方便、适应性强，且设备简单，特别适合短焊缝的焊接，主要用于焊接进、出水管及各法兰、搭子等短焊缝的焊接。二氧化碳气体保护焊生产率高、成本低、焊接质量好、焊接变形小，主要用于进、排气管、油底壳等长焊缝的焊接。钎焊的焊接变形小、外形美观、可以连接不同金属的焊接，主要用于铜管路的焊接。其次，工艺参数的确定。我公司目前应用最多的为二氧化碳气体保护焊，本为主要以二氧化碳气体保护焊为例，介绍工艺参数确定的原则。二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数，主要包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、电弧力、送丝速度等，这些工艺参数对焊接过程的稳定性、焊接质量及焊接生产率，都有不同程度的影响，而且有些工艺参数是相互联系的，必须配合适当才能得到满意的效果。焊丝直径主要根据焊件厚度、焊接位置来选择；焊接电流主要根据焊件厚度、焊丝直径、焊接位置来选择；送丝速度主要根据焊丝直径、焊接电流和电弧电压来选择，此外焊工的技术水平不同，应根据实际情况，合理的调整工艺参数，以达到最好的焊接质量。我公司常用的工艺参数为：焊丝选用ER50-6、φ1.2，焊接电流180A～200A，焊接电压23V～25V，电弧力5～6，送丝速度60dm/min～700dm/min。再次，加强培训，提高焊工技术水平。焊工的技术水平直接关系到焊接件的质量及美观性。作为柴油机制造企业，必须建立员工的培训机制，对员工的焊接理论知识及实践能力进行系统的培训，让员工的焊接技术水平得到全面的提高。我公司定期举行技术比武活动，给员工搭建一个技术交流的平台，此外，还进行了“传、帮。带”活动，让技术水平高的老师傅对口的教授年轻徒弟焊接技巧，使年轻职工的技术水平不断提高，从而更好的承担起生产任务，全面提高柴油机焊接件的焊接质量。

柴油机的制造离不开焊接技术，而每个柴油机制造企业都注重自身产品的质量，从而在激烈的市场竞争中占有优势。焊接质量关系到柴油机的经济性、使用性和美观性。对于从事柴油机制造的焊接技术人员及生产工人，必须熟悉影响柴油机焊接件焊接质量的因素及提高焊接质量的措施，使焊接件达到经济、可靠、美观的要求，从而使柴油机的质量得到提高，使企业在市场竞争中立于不败之地。

参考文献

焊接的主要方法篇2

关键词：化工设备焊接技术要点分析

一、焊接材料和方法分析

（1）材料的焊接性分析。所谓材料的焊接性是指在一定的工艺条件下，焊接接头能符合质量要求的可能性。具体来说是指材料在现有的焊接方法和焊接工艺条件下进行焊接时，能够获得高质量的焊接接头，而且接头不会出现裂纹、断裂等导致材料的性能指标明显下降。拥有良好焊接性的材料采用一般的焊接工艺就能够达到焊接要求，而焊接性不良的材料往往采用特殊焊接工艺也难以达到焊接要求。影响材料焊接性的因素有很多，具体包括塑性、膨胀系数、导热系数、热容量、熔点和沸点等.

（2）不同的材料选择不同的焊接方法。首先是碳钢焊接方法。碳钢根据含碳量不同，可以把钢材分为低碳钢和中碳钢。低碳钢常用的焊接方法是手工电弧焊，焊接效果良好。其次是合金钢的焊接。目前应用较多的合金钢是含铝钢，这类钢的一个特点就是淬火变脆，因此在进行含铝钢焊接时，要注意焊缝的合金化。在焊接过程中药快热快冷，缩短高温停留时间，防止碳迁移。

二、焊接前的准备工作

（1）焊接工件准备。现代工业生产中应用到的设备都比较大，特别是一些塔器和球罐等，难以运输，很多组队工作都需要在施工现场完成。但是在进行设备组件焊接前必须清楚设备组队的详细内容。对于那些相对较为简单的设备组队，要给于充分的焊接技术指导，进行技术交底。对于那些复杂设备的组队焊接工作，要编制相应的施工方案，经各方批准后方可实施焊接。而且在进行具体的焊接工作以前，要检查焊接接头的坡口形式、工件的尺寸等，发现运输途中出现损伤的要先进行修复工作，再进行焊接工作。

（2）焊接设备准备。焊接设备的准备主要是指焊接电源和焊接辅助设备的准备，这样在进行焊接工作过程中就会提高焊接工作效率、提高焊接质量。常见的焊接辅助设备是氩弧焊机、手工电弧焊机等。电源有直流电和交流电之分，由于不同设备对焊接的要求不同，对电源的选择也不同。国际上最先进的焊接电源是陡降性硅整流弧焊电源，在特殊条件下必须使用该电源。

（3）焊接材料准备。常见的焊接材料有焊条、焊剂、焊丝、保护气体等。在所有的焊接材料中，焊条是尤为重要的，在进行焊接前，要先对焊条进行烘干，根据焊接要求的不同选择不同的焊接材料。在进行焊接前对焊接材料的准备工作不仅能够提高工作效率，而且能够在很大程度上提高焊接质量。

（4）焊接工艺准备。焊接工艺的准备主要包括焊接工艺指导书和焊接工艺指令卡的编制。如果材料的焊接性试验针对的是本单位首次施工的材料，应该确认该材料和已经试验过材料的焊接性相同或相同，此时试验可以免做，否则一定要做可焊性能试验。然后，根据试验得出的数据，对焊接电流、焊材、保护气流量、线能量等进行评定，根据母材的特性，编制特定的预热或焊后热处理工艺。否则不能进行焊接施工。

三、焊接技术要点分析

（1）从制造工艺的角度看，一个好的化工设备结构设计，只就焊接方面而言，至少要妥善考虑以下几个方面的问题：减少焊接残余变形和应力，不出现没有“可焊到性”的结构，尽可能便于焊接。如果一个焊接结构图纸中有的焊缝在现实焊接条件下根本看不到，则称没有“可焊到性，”具体些讲，手工电弧焊时焊工伸不到，看不清，手把摆动不灵活；埋弧自动焊的焊嘴伸不到，就算没有可焊到性。内径小于600毫米的长容器或管道，内焊缝一般都没有可焊到性。

（2）材料的焊接性在过去的文献成为可焊性，从现在的研究结果看，很难说金属材料间不存在可焊性，故用焊接性一词更恰当。材料的焊接性是指在一定的工艺条件下，焊接接头能符合质量要求的可能性。详细地说，材料在采用现有的某种焊接方法和工艺措施进行焊接时，能获得高质量的接头，不至于出现裂纹等严重缺陷，不致使机械性能指标和特殊性能指标明显下降的可能性就是该材料的焊接性。如果某种材料采用常见的焊接方法，勿须特殊的工艺措施既能获得高质量的焊接接头，就可以认为该材料的焊接性能良好；若需要采用特殊工艺才能达到要求，则该材料的焊接性一般；若采用特殊焊接方法也不能达到要求，则说明该材料焊接性不良，不适宜进行焊接。对焊接性影响的是以下物性：a膨胀系数b导热系数c热容量d熔点和沸点e密度.在某中意义上讲，金相热处理性能是当今对材料焊接性影响最大的一种物性因素，也是最复杂的因素。

（3）在机械性能方面对焊接性有影响主要是塑性，若材料的塑性不强会在焊接热应力的作用下造成裂纹或提高在使用中发生脆断的倾向。焊接工艺是分析焊接性的必然结果，也是保证焊接质量的方法。当然，从理论上分析得到的结果必须经过可靠的实验方法加以评定才是准确的，无论是焊接性的优劣，还是焊接工艺的可靠与否都是如此。生产上使用的工艺必须是经过实验的工艺。

四、焊接技术的质量控制

（1）焊接前的质量控制。焊接前的质量控制是指编制详细的焊接施工作业指导书，其主要包括四个方面，首先是材料、方法、人员管理。使用什么样的焊接材料、应用那种焊接工艺、焊接材料的管理、焊接人员的选择和培训、焊接质量如何控制、防护措施、安全措施等一定要做到位。其次是做好加工工作。坡口加工要领、引弧板的安装等一定正确到位。第三，组装，具体包括预热、定位、清根、焊缝加工、后热、焊缝返修等。第四，焊后检查，具体指焊后外观检查、检查方法和要领，需要达到什么样的标准等。

（2）焊接中的质量控制。所谓焊接中质量的控制是指要加强对焊接人员的管理，确保焊接人员按照焊接工艺指导书和焊接计划书的要求进行焊接操作。比如，焊接顺序要正确，焊接电源、焊接速度、运条方法、焊条和焊丝的选择、后热保温等一定要和焊接计划书相一致，并根据要求，对焊缝的外观尺寸等进行确认。

（3）焊接后的质量控制。所谓做好焊接后的质量控制是指要做好焊接施工的记录工作，并确保施工记录的真实和有效，并且具有可溯性，一方面给焊接施工人员以思想上的压力，确保其认真对待焊接工作，保证整个焊接施工过程的严肃性，保证焊接质量。另一方面，为以后的焊接工作积累经验，成功的经验可以进行总结和推广，发现问题并及时解决，防止再次出现同类问题，推动焊接技术和焊接工艺的发展。

审查化工设备的制造工艺除要看设计是否符合现有制造标准外，还要看现有工艺条件下，设计各种要求能否经济的到达。如果遇到困难，可从修改原设计和改进现有工艺条件入手。出现的困难可以说基本来自两类原因，一是结构的问题，另一是材料的问题。

参考文献

[1]卢金海，化工设备的焊接技术和质量[J].技术论坛.2010（2）：104

焊接的主要方法篇3

关键词：焊接变形影响因素控制措施

钢材的焊接通常会采用金属的熔化焊方法。金属的熔化焊方法是在接头局部加热,使被焊接金属（也称母材）和填充金属加热熔化成为液体金属,形成熔池,随后冷却凝固成固态金属,使原来分开的两块钢材连接成整体。由于焊接加热,使母材产生膨胀、冷却、熔池金属和熔合线附近母材产生收缩,因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行,膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。焊接完成并冷却至常温后塑性变形残留下来。

1、焊接变形的影响因素

焊接变形可以分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和在室温条件下的残余变形。焊接变形包括收缩变形、弯曲变形、角变形、波浪变形、错边变形、扭曲变形等基本变形形式。影响焊接变形的因素很多,主要有材料、结构和工艺3个方面。

1.1焊缝在结构中的位置

焊缝在焊接结构中的位置不对称,往往是造成结构整体弯曲变形的主要因素。当焊缝处在焊件中性轴的一侧时,焊件在焊后将向焊缝一侧弯曲,且焊缝距离中性轴越远,焊件就越易产生弯曲变形。在整个焊接结构中,如中性轴两侧焊缝的数目各不同,且焊缝距中性轴的距离也各不相同,也易引起结构的弯曲变形。

1.2材料因素的影响

材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系。材料的热能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。其中热能参数的影响主要体现在热传导系数上,一般热传导系数越小,温度梯度越大,焊接变形越显著。力学性能对焊接变形的影响比较复杂,热膨胀系数的影响最为明显,随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用,一般情况下,随着弹性模量的增大,焊接变形随之减少而较高的屈服极限会引起较高的残余应力,焊接结构存储的变形能量也会因此而增大,从而可能促使脆性断裂,此外,由于塑性应变较小且塑性区范围不大,因而焊接变形得以减少。

1.3结构因素的影响

焊接结构的设计对焊接变形的影响最关键,也是最复杂的因素。衡量焊接结构刚性大小的一个定量指标是拘束度。拘束度有拉伸拘束度和弯曲拘束度。随拘束度的增加,焊接残余应力增加,而焊接变形则相应减少。金属结构的刚性主要取决于结构的截面形状及其尺寸的大小。结构在焊接变形过程中,工件本身的拘束度是不断变化着的,因此自身为变拘束结构,同时还受到外加拘束的影响。

1.4工艺因素的影响

焊接工艺对焊接变形的影响方面很多,例如焊接方法、焊接输入电流电压量、构件的定位或固定方法、焊接顺序、焊接胎架及夹具的应用等。在各种工艺因素中,焊接顺序对焊接变形的影响较为显著,一般情况下,改变焊接顺序可以改变残余应力的分布及应力状态,减少焊接变形。多层焊以及焊接工艺参数也对焊接变形有十分重要的影响。

2、焊接变形的控制

2.1设计措施

(1)选择合理地焊接的尺寸和形式。焊接尺寸直接关系到焊接工作量和焊接变形的大小。焊缝尺寸大,不但焊接量大,而且焊接变形也大,因此,在保证结构的承载能力的条件下,设计时应尽量采用较小的焊缝尺寸。(2)尽可能减少焊缝数量。采用压型结构代替肋板结构,对防止薄板结构变形十分有效。(3)合理安排焊缝位置。在设计焊接结构时,使焊缝对称于截面中性轴,或使焊缝接近中性轴,这对于减少梁、柱等类型结构的挠曲变形有良好的效果。

2.2工艺措施

工艺措施是指在焊接构件生产制造过程中所采用的一系列措施,将其分为焊前预防措施、焊接过程中的控制措施和焊后矫正措施。

2.2.1焊前预防措施

焊前预防主要包括预防变形、预拉伸法和刚性固定组装法。

反变形法是根据预测的焊接变形大小和方向,在待焊工件装配时造成与焊接残余变形大小相当、方向相反的预变形量(反变形量),焊后焊接残余变形抵消了预变形量,使构件恢复到设计要求的几何形状和尺寸。

预拉伸法多用于薄板平面构件,在薄板有预张力或有预先热膨胀量的情况下焊接。焊后,去除预拉伸或加热,薄板恢复初始状态,可有效地降低焊接残余应力,控制焊接变形。

刚性固定组装法是采用夹具或刚性胎具将被焊构件尽可能地固定,可有效地控制待焊构件的角变形与弯曲变形等。

2.2.2焊接过程控制措施

焊接过程控制主要方法有采用合理的焊接方法和焊接规范参数,选择合理的焊接顺序。选择线能量较低、规范参数防止焊接变形。采用不同的焊接顺序时,可以改变残余应力的分布规律,但对残余应力整体幅值的降低作用不大,同时该方法对于控制焊接变形有较大的作用,尤其在多道焊中,作用更加明显。

2.2.3焊后矫正措施

结构件在焊接后,只能通过矫正措施来减小或消除已发生的残余变形。焊后矫正措施主要分为加热矫正法和机械矫正法。加热矫正法又分为整体加热和局部加热。

整体热矫正是指将整体构件加热至锻造温度以上再进行矫正的方法,可用以消除较大的形状偏差。但是焊后整体加热容易引起冶金方面的副作用,限制了该方法的进一步推广及应用。

局部热矫正多采用火焰对焊接构件局部加热,在高温处,材料的热膨胀受到构件本身刚性制约,产生局部压缩塑性变形,冷却后收缩,抵消了焊后部位的伸长变形,达到矫正目的,火焰加热法采用一般的气焊焊炬,不需要专门的设备,方法简便灵活,因此在生产上广为应用。

此外,还有利用机械力或冲击能等进行焊接变形矫正,包括静力加压矫直法、焊缝滚压法、锤击法等。

综合分析上述焊接变形的影响因素与减小焊接变形的措施,基本了解焊接变形的原因及变形的种类,针对焊接变形的原因和控制措施从焊接工艺等方面进行改进,有效防止减少焊接变形所带来的危害。

参考文献

[1]徐初雄.《焊接工艺》.机械工业出版社,2004.7.

[2]英若采.《金属熔化焊基础》.机械工业出版社,2005.1.

焊接的主要方法篇4

通过对钢结构变形的种类和原因分析，提出控制钢结构焊接变形的一些措施以及减少焊接应力的一些控制措施，以其提高钢结构的焊接工艺，增加钢结构的承载力，更好的应用于大跨度桁架结构中，建造新型科技水平下的建筑物和构筑物。

关键词建筑钢结构焊接变形焊接应力控制措施

中图分类号：TU393.2文章标识码：A

1、前言

随着我国社会经济的不断进步，高铁车站的建设呈现出繁荣的景象，大跨度的桁架结构的应用越来越普遍，需求越来越大，因此焊接技术在钢结构的制作中的应用逐渐广泛。在焊接的过程中，由于不均匀温度场和比容不同的组织，引起了局部塑性变形和焊接应力变形。焊接应力会对焊接接头的韧性、疲劳强度、抗腐蚀能力等产生影响；焊接变形对产品的结合尺寸和装配质量等产生影响，因此如何有效的控制焊接变形和减少焊接应力成为了迫切解决的问题。

根据建筑钢结构验收施工规范条例：“钢结构出厂资料中需要提交带有焊接工艺方面的评定报告”，对于那些厚度大、跨度大、超高层的大型钢结构以及重型钢结构，需要严格按照建筑钢结构焊接技术的标准规范进行评定，同时存在注重材料和材质焊接性而忽视构件的脆性的问题。[1]随着钢结构的发展，建筑钢结构焊接工艺的发展越来越受到重视，提高钢结构焊接工艺技术，可以有效提高钢结构的承载力，以便更好地应用于大跨度桁架结构中。

2、钢结构焊接变形种类及产生原因

由于焊接方法、工艺手段、焊接位置等因素影响，按照外形变形的形式将钢结构焊接变形进行划分，主要分为纵横向变形（产生的主要原因是焊缝熔点处受热发生膨胀与周围低温金属产生冲击，从而出现变形。钢结构焊接以后，如果焊缝在轴向方向上产生收缩变形，那么产生的就是纵向收缩变形；如果焊缝在垂直方向上产生收缩变形，那么产生的就是横向收缩变形）、角变形（这种变形产生的主要原因是焊缝沿着板厚方向发生收缩变形量，从而围绕焊缝使焊接构件的平面产生角位移）、螺旋形变形（焊件在结构上出现的扭曲变形，原因是焊缝沿长度发生不均匀变形或者发生纵向错边）、挠曲变形（焊接之后,相近焊缝的收缩变形程度不同或者一条焊缝产生变形而另一侧未产生变形,造成的焊缝在外观上存在挠曲现象）、波浪变形（主要产生于薄板钢结构焊接过程中，由于焊缝的内应力而产生的波浪形收缩）、错边变形（主要产生在两个钢结构焊接过程中，由于钢结构两侧受热不均匀在焊件的长度和高度上发生错位），其中最常见的是横向变形、纵向变形、角变形和挠曲变形。

3钢结构焊接变形控制措施

首先，合理选择焊缝。目的是减少梁或柱等构件挠性变形收缩，一般而言，焊缝尽量设置于截面中性轴或者对称于中性轴部位。焊接方法的选择需要注意以下四点：（1）尽量选择焊接方法线能量低的以减少焊接变形；（2）选择埋弧自动焊焊接H型钢翼板与腹板；（3）小截面焊缝需要先用二氧化碳焊打底，用手弧焊盖面，尽量减少焊接变形和焊接线能量；（4）用H型钢气割T型钢时，中间不能有间断以保证气割过程中热膨胀量相同。焊接过程中，为了确保构件的平直性采用上下对角焊接顺序，一方面抵消焊缝引起的挠曲变形，另一方面使受热均匀以减小收缩变形。

其次，反变形法是焊接过程中最普遍采用的一种焊接方法。这种焊接方法的操作步骤是焊接前，准确预估焊缝结构的大小和位置；装配过程中，施加一个相反的变形于焊缝用来抵消焊接变形收缩应力；焊接完成后，确保质量达到要求。如果构件不能进行反变形法焊接，一般采用刚性固定焊接法，用固定构件的方法限制焊接变形。

最后，务必做好焊接前、焊接中、焊接后的各项检测控制。焊接前，准确测量构件的中心线、长度、标高等；焊接中，注意焊接顺序和焊接手段以及焊接的质量情况，出现问题及时补救；焊接完成后，再次测量确认构件，确保焊接的质量达到规范要求。

4减少焊接应力的控制措施

4.1焊缝尺寸的选择

[2]由于焊接区域存在热胀冷缩的现象，这就形成了焊接应力。一般焊接区域越小，热输入就越少，焊接变形也越小，焊接应力相对越小，如小角度坡口、厚板尽量采用双面坡口来减少焊接应力。

4.2合适的焊接材料和焊接参数

焊接材料的选择对焊缝金属的塑性、韧性和抗裂性能等都有重要的影响，还可以适当降低焊缝中淬硬组织的形成和应力集中。通常情况下，母材的含碳量要高于焊缝金属的含碳量，焊缝强度要达到与母材等强度主要通过提高金属中的硅、锰含量来实现。焊接参数中的焊接线能量与焊接变形成正比，即焊接线能量越大，产生的焊接塑性变形越大，焊接应力越大，随之焊后变形也越大；反之则越小。

4.3合理的焊接工艺

焊接钢结构中不可避免的会存在长焊缝，这时应该采用分段焊接的方式而非连续焊接。分段焊接需要注意：（1）注意接头处要交错覆盖对方的接头，避免出现接头对齐的问题；（2）注意焊接变形，当温度太高时需要停止、缓冷或者翻转焊接背面；（3）注意多件焊接构件的顺序，一般先焊拘束度大的构件，后焊拘束度小的构件；（4）注意三面焊接的方向改变，一般从中间向两侧对称焊接。

4.4热处理措施

适当的热处理措施，一方面可以消除应力和变形，另一方面可以防止产生裂纹，如厚板下料和焊接之前都需要进行预热（降低焊缝金属和热影响区的冷却速度，抑制形成淬硬组织马氏体，避免气割边缘和焊缝产生较大的应力）处理，如果低合金钢板板厚超过100毫米，预热的温度需要高于100摄氏度，预热范围是切割线或坡口两侧150mm到200mm。焊后需进行缓冷或后热处理（温度高于150摄氏度，保温2-3小时），避免氢的逸出堆积而产生应力。消除应力的退火处理可使氢逸出外，同时改善组织性能。

4.5振动时效方法消除应力

一般大型构件不易进行焊缝退火处理，而采用振动时效来消除应力。振动时效的原理是施加一个与固有谐振频率相一致的周期振动力给大型工件，使其发生共振，以便产生一定的共振能量，使工件内部产生微小的塑性变形，然后将残余应力造成的歪曲晶格恢复到平衡状态，从而消除或均匀化残余应力。[3]这种方法的优点很多如：生产周期短、效率高，效果好等。针对生产周期较长的构件，可采取振动时效和自然时效相结合的办法来达到设计要求。

5结论

采取适当的设计和工艺措施，可以有效地控制钢结构的焊接变形，减少钢结构的焊接应力，从而保证工程质量。[4]建筑钢结构焊接变形的影响因素较多，想要完全规避焊接变形是不可能的，针对具体问题进行具体分析，尽量将焊接变形控制在最小范围之内，不至于影响到钢结构的尺寸精度和安装技术要求。

【参考文献】

[1]王滨.建筑钢结构焊接工艺评定试板的检验――JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》相关内容介绍[J].理化检验(物理分册),2005,03:153-157.

[2]陈柏新,根.有关建筑钢结构焊接工艺评定和裂纹的探讨[J].中国建筑金属结构,2010,07:48-51.

焊接的主要方法篇5

关键词：焊接变形；影响因素；控制措施

钢材的焊接通常采用熔化焊方法，是在接头处局部加热，使被焊接材料与添加的焊接材料熔化成液体金属，形成熔池，随后冷却凝固成固态金属，使原来分开的钢材连接成整体。由于焊接加热，融合线以外的母材产生膨胀，接着冷却，熔池金属和熔合线附近母材产生收缩，因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行，膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。

1.焊接变形的影响因素

1.1材料因素的影响

材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关，而且和母材也有关系，材料的热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。其中热物理性能参数的影响主要体现在热传导系数上，一般热传导系数越小，温度梯度越大，焊接变形越显著。力学性能对焊接变形的影响比较复杂，热膨胀系数的影响最为明显，随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用，一般情况下，随着弹性模量的增大，焊接变形随之减少而较高的屈服极限会引起较高的残余应力，焊接结构存储的变形能量也会因此而增大，从而可能促使脆性断裂，此外，由于塑性应变较小且塑性区范围不大，因而焊接变形得以减少。

1.2结构因素的影响

焊接结构的设计对焊接变形的影响最关键，也是最复杂的因素。其总体原则是随拘束度的增加，焊接残余应力增加，而焊接变形则相应减少。结构在焊接变形过程中，工件本身的拘束度是不断变化着的，因此自身为变拘束结构，同时还受到外加拘束的影响。一般情况下复杂结构自身的拘束作用在焊接过程中占据主导地位，而结构本身在焊接过程中的拘束度变化情况随结构复杂程度的增加而增加，在设计焊接结构时，常需要采用筋板或加强板来提高结构的稳定性和刚性，这样做不但增加了装配和焊接工作量，而且在某些区域，如筋板、加强板等，拘束度发生较大的变化，给焊接变形分析与控制带来了一定的难度。因此，在结构设计时针对结构板的厚度及筋板或加强筋的位置数量等进行优化，对减小焊接变形有着十分重要的作用。

1.3工艺因素的影响

焊接工艺对焊接变形的影响方面很多，例如焊接方法、焊接输入电流电压量、构件的定位或固定方法、焊接顺序、焊接胎架及夹具的应用等。在各种工艺因素中，焊接顺序对焊接变形的影响较为显著，一般情况下，改变焊接顺序可以改变残余应力的分布及应力状态，减少焊接变形。多层焊接及焊接工艺参数也对焊接变形有十分重要的影响。焊接工作者在长期研究中，总结出一些经验，利用特殊的工艺规范和措施，达到减少焊接残余应力和变形，改善残余应力分布状态的目的。

2.焊接变形的控制

2.1设计措施

2.1.1合理地选择焊接的尺寸和形式

焊接尺寸直接关系到焊接工作量和焊接变形的大小。焊缝尺寸大，不但焊接量大，而且焊接变形也大，因此，在保证结构的承载能力的条件下，设计时应尽量采用较小的焊缝尺寸。对于受力较大的丁字接头和十字接头，在保证相同的强度条件下，采用开坡口的焊缝可以比一般角焊缝减少焊缝金属，对减小变形有利。

2.1.2尽可能减少不必要的焊缝

在设计焊接结构时，合理地选择筋板的形状，适当地安排筋板的位置，力求焊缝数量少，避免不必要的焊缝，从而减小焊接变形。

2.1.3合理地安排焊缝位置

在设计焊接结构时，安排焊缝尽可能对称于截面中性轴，或者使焊缝接近中性轴，这对于减少梁、柱等类型结构的挠曲变形有良好的效果。

2.2工艺措施

工艺措施是指在焊接构件生产制造过程中所采用的一系列措施，将其分为焊前预防措施、焊接过程中的控制措施和焊后矫正措施。

2.2.1焊前预防措施

焊前预防主要包括预防变形、预拉伸法和刚性固定组装法。

预变性法或称反变形法是根据预测的焊接变形大小和方向，在待焊工件装配时造成与焊接残余变形大小相当、方向相反的预变形量（反变形量），焊后焊接残余变形抵消了预变形量，使构件恢复到设计要求的几何形状和尺寸。

预拉伸法多用于薄板平面构件，焊接时在薄板有预张力或有预先热膨胀量的情况下进行的。焊后，去除预拉伸或加热，薄板恢复初始状态，可有效地降低焊接残余应力，控制焊接变形。预热的作用在于减小温度梯度，不同的预热温度在降低残余应力的作用方面有一定的差别，预热温度在300°C～400°C时，在钢中残余应力水平降低了30%～50%，当预热温度为200°C时，残余应力水平降低了10%～20%。

刚性固定组装法是采用夹具或刚性胎具将被焊构件尽可能地固定，可有效地控制待焊构件的角变形与弯曲变形等。

2.2.2焊接过程控制措施

焊接过程控制主要方法有采用合理的焊接方法和焊接规范参数，选择合理的焊接顺序以及采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施。选择线能量较低的焊接方法以及合理地控制焊接规范参数可以有效地防止焊接变形。采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施可以降低残余应力和减小焊接变形。采用随焊两侧加热，横向应变、v向应变和最大剪切应变的分布更加均匀，变化更加平缓，起到减小焊接残余应力和变形的作用。随焊碾压法由于设备复杂、使用不便等原因，在生产应用中受到一定的限制，但该方法在提高焊接变形等方面具有理想的效果。随焊激冷法能够显著地降低残余应力和减少焊接变形。

焊接顺序对焊接残余应力和变形的产生影响较大，在采用不同的焊接顺序时，可以改变残余应力的分布规律，但对残余应力整体幅值的降低作用不大，同时该方法对于控制焊接变形有较大的作用，尤其在多道焊中，作用更加明显。

2.2.3焊后矫正措施

当构件焊接后，只能通过矫正措施来减小或消除已发生的残余变形。焊后矫正措施主要分为加热矫正法和机械矫正法。加热矫正法又分为整体加热和局部加热。

焊接的主要方法篇6

【关键词】钢管结构焊接变形控制

1对于法兰的焊接工艺技术以及控制变形的措施与办法

1.1焊接结构工艺、法兰尺寸以及工艺要点

法兰焊接结构简图如下，法兰尺寸为φ748（外径）/φ482（内径）/40（厚度），钢管为φ478*8螺旋焊管，法兰内径同钢管外径有4mm差值，钢管插入法兰深度为30mm，坡口尺寸为7mm（W）×10mm（H）。钢管和法兰材质均为Q345B，相关技术要求如下：（1）法兰组合后贴合面比例不小于80%；（2）外圈焊脚尺寸不小于10mm。

1.2焊接工艺

焊接方法为手工二氧化碳气体保护焊，不预热，层间温度80℃～150℃。

1.3焊接的工艺要求数据的选择依据

在我们进行电气焊焊接时，电流和电弧的电压决定着我们进行焊接时的焊缝的质量的好与坏。我们在焊接时如果我们的工作电流过大往往会造成飞溅太多，而且还极易造成穿孔等一系列的毛病。再就是，一旦我们的电弧电压太高了，就极易造成焊接气孔。

1.4焊接的办法

我们要达到设计图纸要求的焊接质量，同时还要是焊接点的外观美观，因此，为了达到这个目的，我公司在此工作中最终确立了一种最好的方法，就是立焊工位连弧摆动焊法是最好的。

1.5变形的常见表现方式以及其负面影响

一般情况下，法兰结构因为焊接发生的变形，其表现形式主要是端面出现变形。这是因为在焊接中会有比较大的温度变化，这样热胀冷缩的作用相对较强，这时便会产生应力，拉扯法兰外部边缘出现扭曲变形，这种情况下，会使法兰组合出现类似内圈高、外圈低的鼓状扭曲变形，也就是有凸起部分。

1.6工艺改进措施

（1）在开始焊接之前，要做好清理与清洁工作；（2）较小或者较狭窄的焊道，一般在焊接完成以后要首先检查此焊道的焊接质量是否合格，同时对焊接部位进行清理；（3）要对层之间的温度进行精确的控制与管理；（4）对于外圈的加固处理，必要时要使用工装法兰进行硬性的加固与支撑。

2横撑焊接介绍及变形处理

2.1结构及技术要求

横撑结构中的主管、撑管均为φ377×8螺旋焊管。某500KV变设计单位为西南电力设计院，横撑焊接采用短主管设计，主管总长1.5m。另外一种更常见的设计是主管为8.5m的长主管设计。

2.2焊接变形形式及危害

对于1.5m的短主管设计，我们采用先焊接横撑后再次上工装组合法兰的方式来消除横撑焊接变形的影响。本文重点讨论对于长主管设计的方式下，主管焊接变形的危害。

横撑焊接的变形主要是焊接引起主管向构架中轴线方向的挠曲变形。在长主管结构形式下，由于横撑在主管中间，横撑焊接后导致的主管弯曲变形会严重影响上下构架段之间的组合。下面我们以某500KV变220Z-1构架为例进行说明横撑焊接引起的主管变形对产品质量和现场安装的危害。（本例中主管长度为7m，在8.5m的主管设计中影响比此例更为明显）。设计数据如表1：

按照现场安装的一般顺序，由上往下组装构架，我们假设A尺寸保持不变，如横撑焊接引起主管发生5mm的挠曲变形（即直线连接主管上下两端，横撑焊接部位偏离此直线的最大距离），由于横撑撑管本身不发生长短改变，即横撑处1270mm不发生改变，经过在AUTOCAD中模拟变形后测量，会在主管下端造成11.6846mm的位移，即B尺寸会总计偏小23.3692mm，由于钢管本身的硬度，这样大的位移是不可能在后续安装过程中，通过拨动能够解决的。位移尺寸超过法兰安装孔径一半，给现场安装带来困难。

由于横撑尺寸较大，类似法兰焊接的约束添加有困难，故我们采取了选取合理焊接参数减小焊接变形同焊后处理的方式来解决焊接变形。

2.3对横撑焊接出现的变形进行校正与修正

通常情况下，可以在主管之下假设两个支撑的支架。多年的时间经验已经验证，直径377毫米的管道弯曲通过这个方法纠正以后弯曲程度被控制在了2毫米之内，直径478毫米和再大的管道的弯曲被控制在了4毫米之内，我们还可以在镀锌的过程中利用撑管和管道自身的重量来再次对弯曲进行校正，用以上的办法我们可以把镀锌的管道弯曲控制在正负2毫米之内，这样，我们在安装当中就可以利用拨动主管道，也就是说我们完全可以把因为人为因素和工具施工引起的弹性变形解决掉，能够保证我们安装的顺利实施。

3结语

根据实践经验说明，进行焊接处理时，必须充分分析焊接结构以及材料不同的特点，采用科学合理的焊接工艺与方法，保证其有更加充分的针对性，只要做好前期的分析与准备工作，焊接工作就能够得到良好的质量保证与效果，变形等缺陷与弱点也能够被很好的把控。