如何消除焊接應力與變形

A. 調控焊接應力與變形的焊前、焊後及隨焊措施有哪些

有設計措施和工藝措施。

1、設計措施。盡量減少焊縫的數量和尺寸，在減小變形量的同時降低焊接應力。防止焊縫過於集中，從而避免焊接應力峰值疊加。要求較高的容器接管口，宜將插入式改為翻邊式。

2、工藝措施。採用較小的焊接線能量，減小焊縫熱塑變的范圍，從而降低焊接應力。合理安排裝配焊接順序，使焊縫有自由收縮的餘地，降低焊接中的殘余應力。焊接高強鋼時，選用塑性較好的焊條。採用整體預熱。降低焊縫中的含氫量及焊後進行消氫處理，減小氫致集中應力。

3、防止和減少焊接應力的方法：預熱、加熱「減應區」、合理選擇焊接工藝參數、敲擊法。防止和減少焊接變形的方法：反變形法、確定合理的裝配焊接程序、選擇合理的焊接順序、剛性固定法、散熱法。

預防焊接變形的措施：

進行合理的焊接結構設計，採取合理的裝配工藝措施，預留收縮餘量法、反變形法、剛性固定法。合理選擇裝配程序。採取合理的焊接工藝措施，合理的焊接方法。盡量用氣體保護焊等熱源集中的焊接方法。不宜用電弧焊，特別不宜選用氣焊。

合理的焊接規范。盡量採用小規范，減小焊接線能量。合理的焊接順序和方向。進行層間錘擊。

B. 減少焊接殘余應力和焊接殘余變形的措施

控制變形及減小消除焊接應力的方法 一、控制焊接變形的方法 1、設計措施
（1）選擇合理的焊縫尺寸：
焊縫尺寸增加，變形隨之增大，但是過小的焊縫尺寸將降低結構的承載能力，並使焊接接頭的冷卻速度加快，熱影響區硬度增高，容易產生裂紋等缺陷，因此應在滿足結構承載能力和保證焊接質量的前提下，隨著板的厚度來選取工藝上可能選用的最小的焊縫尺寸。 （2）盡量減少焊縫數量;
適當選擇板的厚度，減少肋板數量，從而可減少焊縫和焊接後變形的校正量，如薄板結構件，可用壓型結構代替肋板結構，以減少焊縫數量，防止或減少焊後變形。
（3）合理安排焊縫位置：
焊縫對稱於焊件截面的中性軸或使焊縫接近中性軸均可減少彎曲變形。 （4）預留收縮餘量：
焊件焊後縱向橫向收縮變形可通過對焊縫收縮量的估算，在設計時預先留出收縮餘量進行控制。
（5）留出裝焊卡具的位置：
在結構上留有可裝焊夾具的位置，以便在焊接過程中可利用夾具來控制技術變形。
2、反變形法
（1）板厚8～12mm鋼板單邊V型坡口對接焊，裝配時反變形1.5°焊接後幾乎無角變形。
（2）工字梁焊後因橫向收縮引起的角變形，若採用焊前預先把上、下蓋板壓成反變形（塑性變形），然後裝配後進行焊接，即可消除上、下蓋板的焊後角變形。但是上下蓋板反變形量的大小主要與該板的厚度和寬度有關，同時還與腹板厚度和熱輸入有關。
（3）鍋爐、集裝箱的管接頭都集中在上部，焊後引起彎曲變形所以要借用強制反變形夾緊裝置，並配以對稱均勻加熱的痕跡順序，交替跳焊法這樣採用了在外力作用下的彈性反變形再配合以合理的受熱的施焊順序，焊後基本上可消除彎曲變形。
（4）橋式起重機的兩根主梁是由左、右腹板和上、下蓋板組成的箱型結構的為提高該梁的剛性，梁內設計有大、小肋板，且這些肋板角焊縫大多集中在梁的上部，焊後會引起下橈彎曲變形。但橋式起重機技術要求規定，主梁焊後應有一定的上拱度，為解決焊後變形與技術要求的矛盾，常採用預制腹板上拱度的方法，即在備料時，預先使兩塊腹板留出上拱度。 3、剛性固定法
焊前對焊件採用外加剛性拘束，強制焊件在焊接時不能自由變形。 （1）焊接法蘭時，將兩個法蘭背對背地固定 可有效地減少角變形。 （2）薄板對接時，在何方四周用壓鐵，防止薄板焊後產生波浪變形。
在焊後，當外加拘束去除後，焊件上仍會殘留稍許變形，但比原來要少得多，該方法會使焊件中產生較大的焊接應力，故對焊後易裂的材料應慎用。 4、選擇合理的裝焊接順序
裝焊順序對焊接結構的影響很大。裝焊順序不當，會影響整個工序的順利進行。
對不對稱的焊接結構件，更應注意合理安排順序。
（1）如工字梁可兩人同時焊接。
（2）當回復布置不對稱時應該先焊焊縫少的一側，因為先焊焊縫的變形大，然後再用另一側多的焊縫引起的變形來抵消先焊焊縫引起的變形，可大為減少整體結構的變形。
（3）長焊縫焊接時，直通焊的變形量最大，這是連續焊接對焊件長時間加熱的結果，在可能情況下，應將連續焊改成斷續焊，可減少焊縫與母材因受熱面的增加而產生塑性變形。 5、散熱法
焊接時用強迫冷卻的方法將焊接區的熱量散走（用噴水冷卻法），迫使受熱面積大為減小，從而達到減少變形的目的。
如利用散熱法可減少焊接變形，但它不適應焊接淬硬性較高的焊件。 6、自重法
如工字樑上部焊縫多於下部焊縫，焊後工字梁將向上彎曲。 如將如工字梁翻身擱置將兩支墩點置於兩端點，可利用梁的自重彎曲趨勢逐漸抵消焊後的彎曲變形，梁在放置一定時間後，將會平直或僅有少量彎曲變形，關鍵是兩支墩點的距離必須選擇恰當。 二、防止和減少焊接結構應力的方法 1、選擇合理的裝焊接順序
（1）盡可能考慮恢復能自由收縮
1）對大型焊接結構，焊接應從中間向四周進行焊接，只有這樣才能使恢復由中間向外依次收縮，減少焊接應力。
2）帶肋板的工字鋼，若先焊蓋板與腹板再焊肋板和腹板的恢復，因角恢復的橫向收縮會在蓋板與腹板間造成很大的應力，若按順序從中間逐格、並兩邊對稱焊接使焊件能自由收縮，焊接應力就會大大減少。 （2）、收縮量最大的恢復應先焊
1）先焊的恢復受阻小，故焊後有一定的變形但應力較小。
2）收縮量大的焊縫，容易產生較大的焊接應力。因此焊件上收縮量最大的焊縫先焊可減少焊接應力。若焊件上即有對接焊縫又有角焊縫，應盡量先焊對接焊縫因為對接焊縫的收縮量比較焊縫大。 （3）平面交叉時應先焊橫向焊縫
1）在焊縫交叉點會產生較大的焊接應力，若設計不可避免就應採用合理的焊接順序。
2）T形焊縫和十字焊縫的合理順序應確保橫向焊縫先焊讓其自由收縮以減少焊接應力，
注意：起弧點和收弧點應避免在焊縫的交叉點上。 2、選擇合理的焊接參數
焊接時，應按焊件的具體情況盡可能採用小直徑焊條（焊絲）與較小的熱輸入，以減少焊件受熱范圍，從而減少焊接應力。 3、預熱法
（1）焊前對焊件的全部（或局部）進行加熱，一般為150～350℃，其目的是減少焊接區域整體焊件的溫差。溫差越小，越能使焊縫區與結構整體均勻冷卻，從而減少內應力。
（2）對淬硬傾向較大的材料或修補剛性較大的焊件常用此法。預熱溫度視金屬材料的物理性能、結構剛性、散熱條件等具體情況而有所差異。 4、加熱「減應區」法
選擇焊件的適當部位進行加熱使之伸長。加熱後再施焊，可使原來剛性大的焊件黃金原來大為減小。它可使焊件焊接區上阻礙接頭自由收縮的部位之間溫差大為減小，並可均勻冷卻與收縮，進行焊接應力。 5、錘擊法
（1）焊縫金屬因在冷卻收縮時受阻而產生拉伸應力，若在焊後冷卻過程中用手錘或風動錘敲擊焊縫金屬，促使焊縫金屬產生塑性變形，可抵消一定的焊縫收縮量，起到減小焊接應力的作用。
（2）實踐證明：敲擊第一層焊縫金屬能使內應力幾乎全部消除。為防止產生裂紋，應在焊縫塑性較好的熱態時進行錘擊；但蓋面焊縫不宜錘擊，因有損焊縫外觀。

C. 減少焊縫變形和焊接應力的方法

你好，大型結構採用分段焊接，「分裝焊接.再集零為整」，小件用反變形法都可以減小焊接變形及減少應力集中。

D. 焊接鋼管焊接產生的應力和變形應該怎麼解決

應力可以通過做熱處理的方法消除。
至於變形要焊前考慮，焊後變形可以通過火焰校正或者鍛壓機校正。

E. 減少焊接變形和焊接應力的方法有哪些

應力釋放導致的焊接變形，所以從消除焊接應力入手可以解決焊接變形的問題；消除焊接應力有熱時效、振動時效、豪克能焊接應力，熱時效處理周期長。成本高不環保；振動時效是整體去除焊接應力的方法，靈活方便，對於均化應力防止變形具有明顯的效果；豪克能焊接應力消除設備可以對焊縫進行超聲沖擊，去除應力高達90%以上，增強焊縫強度有效防止變形。

F. 減少焊接殘余應力的措施有哪些

1、設計要合理:減少焊縫數量,減少焊縫尺寸,選擇合理的坡口,合理安排焊縫位置。

2、工藝措施:反變形,剛性固定法,合理的焊接方法和工藝參數,合理的裝配和焊接順序。

3、焊件在焊接過程中，熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限(Yieldstrength)，以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。

4、焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產生焊接應力和變形的根本原因。

5、焊接殘余應力會導致焊接變形翹曲，後期的焊接開裂，應力腐蝕問題，極大影響焊接件的使用壽命，降低可靠性。