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減小焊接殘余變形的工藝措施

1.反變形法  

焊接前裝配時根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)估變形的大小，給構(gòu)件一個與焊接變形方向相反的變形，以此與焊接變形相抵消，使結(jié)構(gòu)在焊接后能達(dá)到技術(shù)要求。反變形有兩種方法：①塑性反變形；②彈性反變形。在實(shí)際生產(chǎn)中，彈性反變形比塑性反變形更可靠些。因?yàn)榧词箯椥苑醋冃蔚念A(yù)應(yīng)變量不夠準(zhǔn)確，也總是可以減小角變形。若采用塑性反變形，所選取的塑性預(yù)彎量必須非常精確，否則得不到良好的效果。

2.在外拘束條件下焊接  

將焊件剛性固定在夾具中，以限制構(gòu)件在焊接過程中產(chǎn)生變形。對減小焊件的角變形有很好的效果，可使焊接變形減少，但焊接應(yīng)力較高。

3.合理選擇焊接方法和焊接規(guī)范

為減小焊接變形，應(yīng)盡可能采用高能量密度的焊接方法。如電子束焊、激光焊接、窄間隙焊接等。它們有較低的焊接線能量，焊接變形極小。在一般生產(chǎn)中，CO2氣體保護(hù)焊來取代手工電弧焊，不但效率高，而且還能明顯地減小焊接變形。焊接薄板時，可采用鎢極脈沖氬弧焊或電阻焊，縫焊，都可防止壓曲變形。

如果在生產(chǎn)中沒有條件采用低線能量的方法，又不降低焊接規(guī)范時，可采用直接水冷或采用水冷銅塊來改變熱場分布，以達(dá)到減小變形的目的。但是對于淬硬性高的金屬材料，此方法慎用。

4.選擇合理的裝配焊接順序和焊接方向  

裝配焊接順序的設(shè)計(jì)，主要考慮先期焊縫產(chǎn)生的焊接應(yīng)力和變形對后續(xù)焊縫的影響，還要考慮后續(xù)焊縫產(chǎn)生的應(yīng)力和變形是怎樣與先期焊縫的影響相互作用的。實(shí)踐證明，正確選擇裝配焊接順序，是防止焊接變形的有力措施。

在生產(chǎn)中通常采用以小拼大的焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)，先焊成若干部件和組件，然后裝配焊接成整體結(jié)構(gòu)。由于焊件的裝配和焊接順序不同，在生產(chǎn)過程中結(jié)構(gòu)剛性的遞增以及對焊接變形的影響也不相同，因此要對其進(jìn)行分析比較，選擇變形最小的合理裝配焊接順序。

一般情況下，應(yīng)先焊收縮量大的焊縫，后焊收縮量小的焊縫。當(dāng)同時存在對接焊縫和角焊縫時，一般應(yīng)先焊對接焊縫，后焊角接焊縫；當(dāng)同時存在橫向焊縫和縱向焊縫時，應(yīng)先焊橫向焊縫，后焊縱向焊縫；當(dāng)同時存在厚板焊縫和薄板焊縫時，一般應(yīng)先焊厚板焊縫，后焊薄板焊縫；當(dāng)結(jié)構(gòu)中同時存在斷續(xù)焊縫和連續(xù)焊縫時，一般應(yīng)先焊連續(xù)焊縫，后焊斷續(xù)焊縫。

5.預(yù)熱 

 焊接不均勻熱場是產(chǎn)生焊接變形的主要原因。因此采用適當(dāng)?shù)念A(yù)熱；使焊接溫度分布趨于均勻，也是一種減小焊接殘余變形的有效措施。

6.用拉伸法和加熱法減小焊接薄板的平面外變形  

用機(jī)械法或預(yù)熱法使被焊壁板進(jìn)行拉伸或伸長，與此同時將壁板焊到結(jié)構(gòu)的框架上，焊完后，去掉拉伸載荷。此時壁板的收縮受到被焊框架的拘束，從而在壁板上只有小量的平面外變形產(chǎn)生。這時在焊接后壁板內(nèi)存有殘余拉伸應(yīng)力，而在框架內(nèi)則存有殘余壓應(yīng)力。這種方法對減小焊接薄板的壓曲變形具有良好的效果。