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1.合理選擇焊件尺寸

焊件的長(zhǎng)度、寬度和厚度等尺寸對(duì)焊接變形有明顯的影響。例如，板的厚度對(duì)于角焊縫的角變形影響較大，當(dāng)厚度達(dá)到某一數(shù)值（鋼約9mm）時(shí)角變形最大。在制造T形或工形焊接梁時(shí)，由于焊件細(xì)長(zhǎng)，以致于焊接區(qū)收縮變形引起焊件彎曲變形是一個(gè)突出問(wèn)題。解決這一問(wèn)題的最好辦法就是要精心設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，（如板厚、板寬、板長(zhǎng)和肋板間距等）和焊接參數(shù)（如單位線能量等）。

2.合理選擇焊縫尺寸和坡口形式

焊縫尺寸的大小，不僅關(guān)系到焊接工作量，而且還對(duì)焊接變形產(chǎn)生較大的影響。焊縫尺寸大，焊接量也大，填充金屬消耗量多，造成焊接變形大。因此在設(shè)計(jì)焊縫尺寸時(shí)，在保證結(jié)構(gòu)承載能力的條件下，應(yīng)采用較小的焊縫尺寸。片面加大焊縫尺寸對(duì)減小焊接變形極其不利。所以對(duì)并不承受很大工作應(yīng)力的焊縫，不必采用大尺寸焊角，只要能滿足其強(qiáng)度要求就好。

另外，還要合理設(shè)計(jì)坡口型式。例如對(duì)接接頭要采用角變形為零的最佳X形坡口尺寸。對(duì)于受力較大的T形接頭和十字接頭，在保證相同強(qiáng)度的條件下，采用開(kāi)坡口的焊縫比不開(kāi)坡口焊縫動(dòng)載強(qiáng)度高，焊縫金屬量少，而且對(duì)減小焊接變形也是有利的，尤其對(duì)厚板而言，更在意義。

3.盡量減少不必要的焊縫

在焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該力求使焊縫數(shù)量減至最少。一般在設(shè)計(jì)中常采用加肋板來(lái)提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和剛度，特別是有時(shí)為減輕主體結(jié)構(gòu)重量而采用較薄板，勢(shì)必增加肋板數(shù)量，從而大大增加裝配和焊接的工作量，其結(jié)果是不但不經(jīng)濟(jì)，而且焊縫致使焊接變形過(guò)大。所以實(shí)踐證明合理選擇板厚，適當(dāng)減少肋板，使焊縫減少，即使結(jié)構(gòu)可能稍重，還是比較經(jīng)濟(jì)的。

4.合理安排焊縫位置

為避免焊接結(jié)構(gòu)彎曲變形，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)力求使焊縫位置對(duì)稱于料接構(gòu)件的中性軸或接近于中性軸。因?yàn)楹缚p對(duì)稱于中性軸，有可能使中性軸兩側(cè)焊縫軸產(chǎn)生的彎曲變形完全抵消或大部抵消。因?yàn)楹缚p接近中性軸，使焊縫收縮引起的彎曲力矩減小，從而使構(gòu)件彎曲變形也減小。所以在焊接結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)力求使結(jié)構(gòu)對(duì)稱。對(duì)于一些截面形狀無(wú)法改變的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)件，可在保持截面形狀不變的情況下，采用調(diào)整焊縫重心軸與中性軸距離的方法減小變形。

減小焊接殘余變形的工藝措施

1.反變形法

焊接前裝配時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)估變形的大小，給構(gòu)件一個(gè)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(guò)程中產(chǎn)生變形。對(duì)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(lái)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(shí)，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(méi)有條件采用低線能量的方法，又不降低焊接規(guī)范時(shí)，可采用直接水冷或采用水冷銅塊來(lái)改變熱場(chǎng)分布，以達(dá)到減小變形的目的。但是對(duì)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(duì)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(guò)程中結(jié)構(gòu)剛性的遞增以及對(duì)焊接變形的影響也不相同，因此要對(duì)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(shí)存在對(duì)接焊縫和角焊縫時(shí)，一般應(yīng)先焊對(duì)接焊縫，后焊角接焊縫；當(dāng)同時(shí)存在橫向焊縫和縱向焊縫時(shí)，應(yīng)先焊橫向焊縫，后焊縱向焊縫；當(dāng)同時(shí)存在厚板焊縫和薄板焊縫時(shí)，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(shí)存在斷續(xù)焊縫和連續(xù)焊縫時(shí)，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(chǎng)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(zhǎng)，與此同時(shí)將壁板焊到結(jié)構(gòu)的框架上，焊完后，去掉拉伸載荷。此時(shí)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(shí)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(duì)減小焊接薄板的壓曲變形具有良好的效果。