如何控制和减小焊接构件的残余应力和变形(2)

3.2采用合理的装配和焊接顺序

结构的装配顺序对焊接的应力和变形有很大的影响，想要控制和减小残余应力和变形就需要，安排合理的装配顺序。例如，焊接工字梁时，采用先整体装配成工字梁。此时，梁的刚性增加。然后，采用对称、分段跳焊的焊接顺序，焊后上拱弯曲变形就小得多，反之将产生较大的变形；对称焊缝应采用对称焊接，不对称的应采用先焊焊缝少的一侧，后焊焊缝多的一侧，使后焊焊缝产生的变形足以抵消先前的变形，以使总体变形减小；结构中的长焊缝，采用连续的直通焊接将会造成较大的变形，而采用分段退焊和跳焊法，能有效地控制热量过于集中而产生的残余应力与变形。

3.3选择合适的焊接工艺参数及焊接材料

选择合适的焊接工艺参数也是有效地措施。选择焊接工艺参数时，应尽可能采用小直径焊条和较小的焊接电流，减少焊件受热范围，以减小焊接残余应力与变形。

3.4采用多种工艺方法

焊接技术飞速发展，经过多年的发展和改进，目前使用的方法主要是：

1）反变形法。焊前先使焊件向焊接变形相反的方向变形，来抵消焊接残余变形。

具体来说塑性反变形法是运用外力使部件在焊接前已经具有型性变形，塑性变形方向和焊接残余变形相反，施加的塑性反变形值廊等于焊接构件残余变形数值。焊接构件部是在无刚性同定条件下进行的塑性反变形法虽然可以有效地消除变形，但是它增加了一道工序，加大了工艺的复杂性。在很多场合经济效益不是很高。

2）刚性固定法。焊前对焊件采取外加刚性约束，使其不能自由变形。对于低碳钢和塑性良好的低合金高强度钢米是一种比较简单的控制变形的方法，如果再配合其他控制变肜的措施，将使焊接构件的焊接变形控制在产品技术公差范围以内。但是刚性固定法并不是在所有情况下都能取得良好的效果。

刚性固定法是将构件固定在具有足够刚性的平台或胎架上，待焊接构件上所有焊缝冷却到室温时再去除刚性固定。这叫焊接构件产牛的变形将大大小于在自由状态下焊接的变形。

3）散热法焊接时，采用强迫冷却的方法将焊接区的热量带走，使受热区的面积大为减小，从而达到减小残余变形的目的。

4）预热法。焊前对焊接区域进行加热来减小焊接时的温度差，以使焊缝区与焊件整体尽可能地均匀冷却，从而减少残余应力与变形。

5）敲击法。在焊件冷却过程中，使它产生塑性变形，来抵消焊缝的一部分收缩量，起到减小焊接残余应力与变形的作用。

6）振动时效。所谓振动时效是指对加工后(包括焊接、铸造、冷挤压等)的工件施加一机械振动作用，以降低工件中残余应力和均化残余应力分布，保持工件尺寸的稳定，提高工件运行质量。由于材料在加工过程中出现了不均匀的塑性变形，构件内存在残余应力，焊接区域的弹性变形受约束而不能恢复。振动时效与周期动态应力与残余应力补充,使局部产生塑性变形和残余应力释放的过程。组件在加工振动的交变应力,如果这个交变应力幅值和成员在某个特定的时间点存在的残余应力叠加部件的屈服应力,它会产生最接近局部塑性变形,使残余应力值下降,原来不稳定的放松和残余应力均衡。即使没有达到屈服强度、循环应力也能使微小的位元的错误的举动,插上的前沿错了产品群的应力集中,产生塑性变形的微观,这是消除残余应力的机理的振动。

结束语：

综上所述，构件的焊接产生的残余应力和变形，主要是由于应力和变形随温度的降低而残留的，对结构的受力影响颇大。大多数情况下，是产生负面的影响，因此，在实际的工程中要尽量的减小和避免其产生，在本文中都有了较为详细的说明。

参考文献：

[1]沈世瑶．焊接方法及设备(第三分册)[M]．北京：机械工业出版社．1982．

[2]杨圣文。汤勇．铜片一铜管的超声波焊接机理研究[J]．焊管，2005.28(5)：28-31．

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