文档介绍：焊接变形的控制
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产生变形的原因
焊接时，熔化的金属及近缝区母材受热膨胀，产生塑性变形。凝固时，焊缝和近缝区金属收缩。从而产生纵向和横向内应力，此内应力为拉应力。使焊缝纵向和横向收缩，从而使焊件产生变形接顺序有关：焊接顺序也会影响角变形的大小。
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弯曲变形
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焊缝的纵向收缩引起的弯曲变形
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焊缝横向收缩引起的弯曲变形
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弯曲变形的影响因素
主要影响因素就是焊缝位置的不对称，导致受力不均衡，出现弯曲。
当焊缝位置对称或接近于截面中性轴，则弯曲变形就比较小。
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失稳变形（波浪变形）
对于薄板件焊接，由于焊缝的收缩会使板面失稳变成波浪形。如下图
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扭曲变形
对于梁式结构或细长构件，由于焊接顺序、焊接方向或装配原因焊后截面向不同的方向倾斜造成构件扭曲变形。
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焊接变形的控制
控制变形的方法：
1、合理选择焊接方法和焊接规范
2、刚性固定法
3、反变形法
4、散热法
5、热平衡法
6、采用合理的焊接顺序和方向
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合理选择焊接方法和焊接规范
选用线能量较低的焊接方法，可以有效地防止焊接变形。例如采用CO2半自动焊来代替气焊和手工电弧焊，不但效率高，而且可以减少薄板结构的变形 。
焊接电流电压越大，焊件的受热量越大，变形也就越大。对于焊缝不对称的细长构件而言，有时可以通过选用适当的线能量，而不必用任何反变形或夹具克服挠曲变形 。
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刚性固定法
1）将焊件固定在刚性平台上
2）将焊件组合成刚度更大或对称的结构
3）利用焊接夹具增加结构的刚度和拘束
4）利用临时支撑增加结构的拘束。
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反变形法
根据生产实践中已发生变形的规律，预先将焊件向相反方向制成变形或预留变形收缩量再进行焊接的方法。
焊前 焊后
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散热法
散热法又称强迫冷却法。
散热法是指在焊接部位放置铜垫板或用水冷却焊接部位背面，把焊接部位的热量迅速散去，使焊缝附近受热面积大大减小，以达到减少焊接变形的目的。
散热法不适于具有淬火倾向的产品，否则焊接时易产生裂纹。
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散热法示意图
a)水浸法散热 b)散热垫法散热 c) 喷水法散热
a)
c)
b)
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热平衡法
当焊接某些焊缝不对称布置的结构时，焊后往往会产生弯曲变形。如果在与焊缝的位置上采用气体火焰与焊接同步加热，使加热区和焊缝产生同样的膨胀变形，焊后其一致收缩，则可以防止弯曲变形。
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采用合理的焊接顺序和方向
合理的焊接顺序和方向：
先两端，后中间；
先内部，后外部；
先焊短焊缝，后焊长焊缝；
先焊焊缝少的一侧，再焊焊缝多的一侧；
对称焊缝保证对称，同向；
长焊缝分段倒退焊。
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焊接顺序对角变形的控制
(a)单侧先焊 (b)两侧交替焊 (c)交替控制焊 (d) 同时对称焊
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长焊缝的几种焊接顺序
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焊接变形的矫正
机械矫正法
锤击法
火焰加热矫正法
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机械矫正法
机械法是指利用压床、辊、千斤顶或者用锤子敲打等手段矫正变形的方法。
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机械法矫正焊接变形应注意以下事项：
对冷裂倾向较大的高强度钢采用此法应慎重，因为机械法矫正易产生冷作硬化。
对重要焊件和合金钢焊件，矫正后应仔细检查矫正处有无裂纹。
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锤击法
该法用锤击来延展焊缝及其周围压缩塑性变形区域的金属，达到消除焊接变形的目的。
这种方法比较简单，经常用来矫正不太厚的板结构。
缺点是劳动强度大，表面质量不好 。
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火焰加热矫正法
火焰加热矫正法是利用火焰局部加热，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，抵消了焊后在该部位的伸长变形，达到矫正变形之目的。
火焰加热可使用普通的气焊焊炬，不需要专用的设备，操作方便，工艺灵活，适应性强 。
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火焰加热矫正法分为：
1 点状加热法
2 线状加热法
3 三角形加热法
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点状加热法
点状加热是采用多个点状火焰对变形构件进行大面积