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摘要：随着我国不断在科学和经济领域取得越来越多的成就，我国的城市化建设水平发展到了一个全新的高度，对于装配式建筑的需求量也在不断扩大，为我国焊接行业的发展提供了机会。在焊接行业发展起来的同时焊接结构领域也遇到了技术性的难题——焊接变形问题。造成焊接变形问题的原因有许多，例如焊接操作手段不专业，冷却工作做的不到位等。这些问题都会导致焊接结构质量下降，甚至制约整个焊接行业的进一步的发展。由此可见焊接变形问题是整个焊接行业目前急需解决的问题。本文对如何预防焊接变形进行了研究和探索，并结合实际情况给出了焊接变形的矫正方法，希望可以帮助相关单位解决焊接变形的问题。
关键词：焊接变形；预防；矫正
引言：
受到一些特定因素的影响，大部分焊接完成后都会产生一些轻微的变形，这种可接受范围内的变形是无法避免的。但是有些焊接变形却是超出了可接受范围的，我们只能对这种超出接受范围的变形进行矫正，有些经过长时间的矫正是可以矫正过来的，但是有些却还是不能矫正过来。因此，为了避免在矫正上浪费太多的生产时间，提前做好预防工作是很有必要的。
1产生焊接变形的原因
为了更好的做好焊接变形的预防工作，我们先来了解一下焊接变形产生的原因。焊接变形产生的原因有很多，但大多都是由于在焊接时加热不均匀造成的。在焊接工作完成后焊缝及其周围受热部分的金属都会因为冷空气的突然降临而产生一定程度的收缩，这种收缩主要发生在横向和纵向，横向收缩的主要是垂直于焊接长度方向的部分金属，纵向收缩的主要是焊缝长度方向的部分金属。而焊接变形便主要是由这两个方向的收缩产生的。再加上焊接过程对整个结构来说并不是均匀受热，受热部分产生的变形肯定要比不受热的部分产生的变形大。而焊接完成后的收缩过程也会受到不受热部分的牵制，导致在产生收缩变形的同时受到焊接残余应力的影响。总的来说，焊接变形主要是由受热不均匀产生的，而我们想要做好焊接变形的预防工作，首先要尝试让其均匀受热。
2焊接变形的几种形式
2.1横向和纵向缩短变形
横向和纵向的缩短主要发生在焊接后或者是两物体对接时，这种变形主要表现为焊接处明显比其他部分要细且短。
2.2角变形
角变形的产生主要是由焊缝截面的形状大小不合适或者焊接顺序不合理造成的，例如焊缝截面形状不对称，横向缩短不均匀，在焊接时将焊接部分的正反弄错等。
2.3弯曲式变形
弯曲变形主要是由焊缝的结构布置不对称造成的。下面以梁柱弯曲变形为例探究弯曲变形的规律。对于梁柱来说，焊缝距离重心的纵向中心线越远焊接变形越大，当焊缝完全在一侧时产生的弯曲是最严重的，也是矫正可能性最小的。由此可见，我们只要注意将关于重心对称的部分焊接好，就可以避免弯曲变形的产生。
2.4波浪式变形
波浪式变形也是比较常见的焊接变形，波浪变形一般出现在焊接薄板的过程中，主要由两种不同的缩短方式造成。例如焊缝纵向缩短压迫薄板边缘，或者焊缝横向缩短造成角变形。
2.5扭曲变形
扭曲变形的形成原因比较复杂，在焊缝的横向或纵向缩短时出现其他问题就容易导致焊接出现扭曲变形。例如装配的质量比较差、焊接的顺序不合适、焊接方向存在偏差以及焊接工件处理不当等问题。
3影响焊接变形的主要因素
3.1焊缝在结构中的位置
由于焊接过程是物体受热变形连接的过程，因此焊缝的对称与否很容易直接影响到结构的形状，如果焊缝不对称就很可能造成焊接变形问题的出现，为相关单位带来麻烦和损失。
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3.2结构的刚性
除了不同的金属结构本身具有不同的刚性外，结构的形状也会影响到结构的刚性，例如横截面积大且整体长度短的结构刚性强，焊接后就不容易发生焊接变形的问题。
3.3焊接顺序和装配质量
焊接顺序对焊缝的吻合程度有着直接影响，而装配质量则与焊接变形的大小有关系，质量好的装配发生焊接变形的可能性小，质量不好的装配则很容易发生变形问题，且矫正的机率不大。
4焊接变形的预防方法
4.1反变形法
反变形法指的是在焊接前便把焊接部分弄弯，然后在焊接时向着与弯曲方向相反的方向进行焊接，这样做一方面改变了焊接前的弯曲状态，另一方面也避免了新的弯曲变形的产生。但是这种预防焊接变形的方式只适用于一小部分焊接工作，例如那些刚性比较小的梁柱式焊接工作。
4.2安排好焊接顺序
我们在焊接工作开始前要先将焊接顺序确定好，以免在焊接时出现无法挽救的问题。焊接顺序的确定有多种方法，大部分焊接顺序是按照焊缝能自由收缩的标准安排的。例如在焊接大型构件时按照从中间向四周焊接的方式进行等。还有一些焊接顺序可以根据收缩量大小安排的。例如在焊接带筋板的工字架时就要先焊接收缩量大的构件，然后在保证焊件可以自由收缩的基础上完成其他部分的焊接。除此之外，我们还可以采取对称焊接的方式，及按照构件是否对称先完成配对工作，在根据焊件的收缩量或者可否自由收缩完成其他的排序。
4.3刚性固定法
由于大部分刚性强的构件都不容易产生变形，所以我们在焊接刚性强的构件时可以采取固定构件的方法。例如用夹子或者器皿将需要焊接的地方固定住，这样在焊接时就不会发生焊接变形的问题。
5变形焊接结构的矫正
5.1丁字梁焊接变形的矫正
在焊接丁字梁时可能产生许多不同的变形，但还是以角变形、上拱变形以及旁弯变形这三种变形为主。在矫正时采取的方法也有很多，例如将压力机和调直机结合起来矫正焊接变形，或者用火焰来矫正变形等。因为火焰矫正操作起来更加方便，下面便简单介绍一下如何用火焰矫正上述三种变形。对于角变形，我们需要先用烤枪简单加热一下焊缝的位置，然后对变形的位置进行适当的调整，待冷却后在对比查看是否矫正成功；对于上拱的矫正需要采取三角形的加热方式，即先用立板固定成三角形的形式，然后用火焰进行简单加热，直至变形被矫正到可接受的范围；对于旁弯的矫正，旁弯的矫正可以在矫正上拱的时候进行，即在矫正上拱的过程有意识的将旁弯矫正好，从而化简矫正的工作时间。
5.2箱型梁焊接变形矫正
箱型梁的变形主要有上拱、旁弯、扭曲等几种形式，在矫正时应该按照扭曲、上拱、旁弯的顺序进行矫正。对于扭曲的矫正需要采取火焰和外力结合的矫正方式，即在每个上翘的角上安装一个拉紧器，从而起到提供外力的作用；在矫正上拱时需要将不同的地方分开加热，例如先加热上盖板在分别加热两边腹板；旁弯的矫正只需在加热盖板时施加外力稍做矫正即可。
5.3圆筒形工件变形的矫正
圆筒形工件在焊接时产生变形的机率很小，除非是一些质量不达标或者不合格的工件。由于这类工件不适合在压力机或者调直机上矫正，所以在矫正这类工件时，我们基本采取火焰矫正为主外力拉扯为辅的矫正方式。对于圆筒纵焊缝变形的矫正可以在卷板机上进行，如果还有一些凹陷的地方可以用火焰加热的方式进行矫正。对于圆筒壁过后的工件的矫正只能用火焰加热内壁然后让其自然冷却的方式。
结束语：
在焊接构件时很容易出现焊接变形的问题，这些问题不仅会为相关单位带来损失，还可能影响到相关单位的生产进度。为了避免为相关单位带来麻烦，我们对如何预防焊接构件变形进行了探究，并在如何矫正焊接变形的构件上给出了科学的建议，希望可以推动焊接行业的改革和发展。
参考文献：
[1]刘云峰，单玉新，苏燕宏.中部槽焊接变形分析及预防措施研究[J].煤炭科学技术，2018，46（S2）：183-186.
[2]李进卫.破解建筑钢结构焊接变形的技术探讨[J].特钢技术，2016，22（01）：13-18+22.
[3]唐伟.如何预防和消除焊接残余变形[J].科教文汇（上旬刊），2012（07）：92+125.
[4]艾思平.平面钢闸门焊接变形的控制和矫正方法探讨[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2011，11（02）：8-10.
论文作者:幸树生
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/21
标签：构件论文; 刚性论文; 弯曲论文; 工件论文; 顺序论文; 结构论文; 纵向论文; 《防护工程》2019年第3期论文;