减少焊接变形的焊接工艺

预防和减少焊接变形的方法，必须考虑焊接技术的设计和焊接时克服冷热循环的变化。收缩不能消除，但可以控制。有几种方法可以减少收缩变形。

1.不要过度焊接

填充的金属越多，在焊接点产生的变形力就越大。正确的焊缝尺寸不仅可以减小焊接变形，而且可以节省焊接材料和时间。充填焊缝的焊接金属量应最小，焊缝应为扁平或微凸起的形状，过多的金属量不能提高强度。反而会增加收缩力和焊接变形。

2.不连续焊缝

另一种减少焊缝充填量的方法是采用间断焊接。比如焊接加强板时，间歇焊接可以减少75%的焊缝填充，同时保证所需的强度。

3.减少焊道

使用粗焊丝，少焊道比使用细焊丝，多焊道焊接变形小。当有多个焊道时，每个焊道引起的收缩累积增加了焊缝的总收缩。

注：采用粗焊丝、少焊丝或细焊丝、多焊丝的焊接工艺根据材料不同而不同，一般低碳钢、16Mn等材质适用粗焊丝、少焊丝，不锈钢、高碳钢等材质适用细焊丝、多焊丝的焊接工艺。

4.反变形技术

在焊接之前，将零件弯曲或倾斜地朝相反的方向变形（仰焊或竖焊除外），反向变形的预置量必须通过实验确定。预弯、预定位或预拱焊接部件是利用反向机械力来抵消焊接应力的简单方法。工件预设时，工件与焊接收缩应力相反的变形。在焊接之前和之后的预置变形相互抵消，使得焊接工件形成一个理想的平面。

平衡收缩力的另一种常用方法是将相同的焊接工件相对放置并夹持。预弯也可以采用这种方法，在夹紧前，将楔子放在工件的适当位置。

特殊的重型焊接工件可以在自己的刚性和零件的相互位置产生必要的平衡力，如果不产生这些平衡力，就必须用其他方法平衡焊接材料的收缩力，达到相互抵消的目的。平衡力可能是其他收缩力的结合力，利用工装夹具形成机械结合力，零件排列的结合力，零件排列的结合力，重力形成的结合力。

5.焊接顺序

通过确定合理的装配顺序，使工件结构能够在相同的位置上收缩。在工件和轴上开双面坡口，采用多层焊接，并确定双面焊接顺序。角焊中采用间断焊接，第一焊中的收缩由第二焊中的收缩平衡。夹具可以将工件固定在需要的位置，增加其刚度，减少焊接变形。这种方法广泛应用于小零件或小部件的焊接，但由于焊接应力的增大，仅适用于塑性较好的低碳钢结构。

6.焊后去除收缩力

敲击是一种抵消焊缝收缩力的方法，就像焊缝的冷却一样。敲击会延伸焊缝，变薄，消除应力（弹性变形）。但必须注意的是，采用此方法时，不得敲击焊缝根部，否则会产生裂纹。一般情况下，敲打也不能用于盖面焊道。

由于在盖面上可能会有焊缝裂纹，影响焊缝检查，造成硬化效果。因此，技术应用受到限制，甚至有实例表明，为了解决变形或开裂问题，只需在多层焊缝（除打底焊和盖面焊外）内进行打底焊。通过控制工件的高温和冷却，热处理也是消除收缩的一种方法；有时，背靠背夹具的工件也是如此，通过这种消除应力的方式，工件的残余应力可以降到最低。

7.减少焊接时间

在焊接过程中产生热量并冷却，传递热量也需要时间。所以时间因素也影响变形。通常，在体积较大的工件受热膨胀之前，望尽快完成焊接。焊接工艺，如焊条的类型和尺寸、焊接电流、焊接速度等。影响焊接工件的收缩和变形程度。采用机械化焊接设备，可减少焊接时间和受热变形。

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