試析焊接件變形的原因\\種類和矯正方法

　　目前，隨著產品質量升級，焊接過程中焊接件變形直接關系到產品尺寸，裝配精度等技術要求。有時引起廠商雙方發(fā)生爭議，利益糾紛直接影響了廠家的經(jīng)濟效益。本文就焊接件產生變形的種類，原因及防止，矯正變形的方法作一些粗淺的分析。
　　1　焊接件變形種類
　　通常焊接件變形是指被焊工件在焊接過程中內部產生的應力和變形，一般情況下，被焊工件在焊接時能自由收縮，變形量較大，而應力較小；反之，如果焊接件受外力作用，焊件不能自由收縮，產生的變形較小，焊接件應力較大，應引起操作者的注意。在實際生產過程中，被焊工件在焊后均會產生一定的變形，且內部存在一定的殘余應力，導致焊接件發(fā)生變形。具體有以下六大類(變形情況如圖1所示)。
　　
　　(1)焊件焊后沿平行于焊接方向上產生的收縮變形稱為縱向收縮變形。當焊縫位于焊件的中性軸上，或數(shù)條焊縫分布在相對中性軸的對稱位置上焊后焊件將產生縱向收縮變形。
　　(2)焊件焊后在垂直于焊縫方向上發(fā)生的收縮變形稱為橫向收縮變形。橫向收縮變形量隨板厚的增加而增加。
　　(3)如果焊件上的焊縫不位于焊件的中性軸上，并且相對于中性軸不對稱，則焊后焊件會產生彎曲變形。
　　(4)焊后構件兩端繞中性軸相反方向扭轉一角度稱為扭曲變形，其主要原因是構件的角度形沿長度上分布不均勻或縱向有錯邊，則會產生扭典變形。
　　(5)焊后構件產生形似波浪的變形稱為波浪主要發(fā)生在薄板焊接過程中，由于板中的內應力，在焊縫附近是拉應力，離開焊縫較遠的兩側為壓應力，若壓應力較大，平板失去稱定，就產生波浪變形。
　　引起焊接件變形的原因是多方面的，但只要具體分析其產生的原因，采取有效的方法預防，矯正，就可以使焊接件變形降低到最小值，達到產品技術工共要求。在實際生產過程中引起焊接件變形增大的主在原因有以下幾個方面。
　　2　焊接變形產生的原因
　　2.1焊接順序不正確
　　以中央廠承攬西班牙壓濾機結構件工字梁焊接為例，若采用邊裝邊焊順序進行生產，則焊后產生較大的上拱彎曲變形，若采用整裝后焊順序則可以效減小彎曲變形的產生，此類型焊接工藝數(shù)不勝數(shù)，這里就不一一表述了。
　　2.2焊接工藝參數(shù)不正確
　　工藝參數(shù)的選擇是影響焊接件變形的主要原因，操作者若焊接時選取電流大，焊速慢則焊件變形大，因此在保證焊透的前提下，盡可能選擇小電流，慢焊速的方法，則減小焊件焊后變形，這就要求操作者在焊接過程中采用合理的工藝參數(shù)和操作順序。
　　2.3產品結構復雜
　　有些焊接結構件，橫、縱焊縫交錯，受拉、扭、彎結合應力，是造成焊接件變形的主要原因，如中央機廠生產的液壓支架，橫筋縱筋及內筋板上百件，焊縫密集，工作中焊件溫度上升很快，焊縫橫向、縱向、斜向都有，受力方向復雜，產品發(fā)生焊接變形程度極高。
　　2.4焊接工件材料內應力大
　　近幾年來，隨著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，高強度、高硬度優(yōu)質鋼材不斷問世，Q420、Q460、Q550、Q690為主的低合金高強度，超高強度鋼材相繼應用于結構件生產中，這類鋼材焊接應力大，脆性高，極易產生嚴重的焊接殘余應力變形，導致焊接工件報廢。
　　3　焊接件變形防止及矯正方法
　　焊接件變形對于結構生產是一個不可避免但又不能允許增大缺陷，如何防止及矯正對于焊接領域來說是一個重要課題，根據(jù)現(xiàn)狀，一般有以下幾種預防矯正方法。
　　3.1預變形法
　　即在可能產生焊接變形的部位，先留出一些反變形量。
　　例如：工字鋼焊接一般翼板會產生“∧”變形，所以在組點前就預先將豎板壓出“∧”角度，留出變形量，以達到焊接件變形量最小量。
　　3.2剛性固定法
　　對于一些塑性較好但形狀復雜的結構件，可采取組點后剛性固定的方法。即在焊縫周圍加一些拉筋，撐筋。用以抵銷焊件焊后變形。
　　3.3采用正確的焊接順序
　　對于對稱焊縫，對稱跳焊；對于不對稱焊縫，先焊焊縫少的一側，后焊焊縫多的一側；對于焊縫較多的構件，先焊短焊縫，后焊長焊縫；先焊橫焊縫，后焊縱焊縫。
　　3.4強力矯正
　　即焊前對焊件采用外力剛性拘束，強制焊件在焊接時不能自由變形，也可在焊后采用手工錘擊或壓力機矯正焊接變形的方法。
　　3.5火焰矯正
　　即利用火焰對焊接件進行局部加熱，使構件產生塑性變形，使較長的金屬在冷卻后收縮，以達到矯正變形的目的。在實際生產過程中，對于一些原材料內應力大的構件一般采用焊前預熱的方法，使焊縫溫度與工件溫度盡可能趨于一致，收到較好的效果。
　　通過以上焊接工藝措施，防止、矯正焊件變形方，可以有效防止焊件變形增大趨勢，達到產品工藝設計要求，解決焊件變形加大難題，為廠家贏得可觀的經(jīng)濟效