摘要：随着我国社会经济水平不断提高，在船舶建造方面的关注度也逐渐提高，对于船舶建造过程中出现的焊接变形情况也相当关注，并不断提高对船舶建造质量要求。在船舶建造过程中，大量构件的焊接变形不利于船体分段建造精度的控制，从而影响船舶建造的质量。本文就对船舶在建造过程中焊接变形的形成及控制进行分析和了解。
关键词：船舶；建造；焊接变形；控制
一、焊接变形的形成
船舶在构建过程中焊接的变形是极易发生的，当务之急建造者除了要深入学习焊接技术还应了解焊接变形的原因及如何控制焊接变形焊接的构件在使用过程中如果不注重保养、修复池是很容易变形的。在船体建造过程中，大量焊接构件的变形不利于船体制造精度的控制，从而影响到船舶建造的质量。为止匕我们可以通过对船体焊接过程中构件焊接变形产生原因以及影响焊接变形的各种因素进行综合分析，并考虑到船体构件建造过程中各个阶段的特点总结出了船体建造不同阶段减少船舶焊接变形的构设计措施和建造工艺措施，从而达到满足船舶强度、使用性和经济性要求。
船舶在建造过程中防止焊接变形如此重要，是因为在船体建造过程中焊接结构件大量应用于各个制造工序。焊接接头变形对接头的性能有着较大的影响使得船体构件的强度、韧性有所下降。此外焊接变形不利于船体制造精度的控制从而最终影响到船舶的建造质量。为了解决这些问题六们对船舶在建造过程中焊接变形的形成提出了许多降低和消除焊接变形的方法这些方法各有特点但由于船体结构的尺寸较大、形状较复杂，因而不易采取单项措施进行处理必须进行综合治理。
二、船舶在建造过程中焊接变形的原因
1.残余应力变形
焊接应力是焊接构件在焊接过程中产生的应力，主要是焊接过程中相关部位或构件产生的内应力与焊接热过程引起相关部位或构件形状、尺寸的变化。产生焊接应力和变形的根本原因是焊接过程中温度场不均匀及由其引起的局部塑性变形。当焊接温库场消失后其变形与应力便称为残余焊接应力和变形。在船舶建浩讨程中，主要是由于焊接工艺性外力影口耐目关构件而导致出现残余应力变形，例如，钢板桥平碾压次数不足而致使残余应力变形。
2.外力引起的变形
焊接热应力变形、残余应力变形与外力引起的变形不同的是，外力引起的变形主要指组装、焊接过程中由磕、碰、摔、撞或过载引起的异常变形。外力引起的变形在一般情况下是很容易发生但又是可以控制，只要在使用时多多保护小心使用即可总体上外力引起的变形比焊接热应力变形和残余应力变形要更加好处理厂般情况下的变形程度也比焊接热应力变形和残余应力变形低。
3.焊接热力变形
焊接热力变形是船舶在建造过程焊接变形中较难以控制的变形，变形的程度比外力引起的变形较高。焊接热力变形是由于船舶建造时所用的金属材料在焊接过程中因冷热不均而形成的。金属材料焊接时采用移动的高温电弧作为加热热源，而金属温度最高的部位是热影响区与焊缝，，两种热度不一白勺清况下形成了压缩塑性变形，同时焊接构件变形的程度与焊接时焊接热输入量成正相关关系。
三、影响焊接变形的因素
在焊接时，由于局部高温加热而造成焊件上温度分布不均匀，最终导致在结构内部产生了焊接应力与变形。焊接应力是引起脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂和失稳破坏的主要原因。另外，焊接变形也使结构的形状和尺寸精度难以达到技术要求，直接影响结构的制造质量和使用性能。
1.焊接收缩变形
纵向收缩变形：沿焊缝轴线方向尺寸的缩短即为纵向收缩变形。这是由于焊缝及其附近区域在焊接高温的作用下产生的纵向的压缩塑性变形。纵向收缩量取决于焊缝长度、焊件的截面积、材料的弹性模量、压缩塑性变形区的面积以及压缩塑性变形率等。焊件的截面积越大，焊件的纵向收缩越小，焊缝的长度越长，纵向收缩量就越大；横向收缩变形：沿垂直于焊缝轴线方向尺寸的缩短。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对接焊缝的收缩变形与对接缝的坡口形式、对接间隙、焊接线能量、钢板的厚度和焊缝的截面积等因素有关。坡口大，对接间隙大，焊缝截面积大，焊接线能量也大，变形也相应增大。
2.波浪变形
构件在焊接过后呈波浪形。焊后存在于平板中的内应力，一般情况下在焊缝附近是拉应力，离开焊缝较远的区域为压应力。在压应力的作用下，薄板可能失稳，产生波浪变形，使一些承受压力的薄板结构的承载能力下降。
3.船体总体变形
船体变形主要包括总体变形，构件局部变形、总尺寸缩短、船体扭曲等。船体结构由纵横构件和壳板组成，若把板架结构当成一个整体来研究，通常其中和轴均偏近于壳板。板架结构焊接后，构架与壳板的焊接使得纵向构架和横向构架产生纵横向收缩，其收缩力的合力对中和轴产生的力矩，使板架结构产生中拱或中垂弯曲变形。
4.角变形
中厚板对接焊、堆焊及“T”型接头焊接时，都可能产生角变形。角变形产生的原因是由于焊缝的横向收缩沿板厚分布不均匀所致。焊缝接头形式不同，其角变形的特点也不同。角变形的大小与焊接线能量、板厚等因素有关。当线能量一定时，板厚越大，厚度方向温差越大，角变形也相应增加。当板厚达到一定程度时，此时构件的刚性增加，抵抗变形的能力增强，角变形反而减少。当板厚一定时，线能量增大，压缩塑性变形量增加，角变形也相应增加。
四、控制船舶在建造过程中焊接变形的对策
1.合理进行船体结构设计
船体结构设计不仅要满足船舶使用性能与强度，还应满足船舶建造过程中使用的焊接材料最少、劳动工时最低、焊接变形最小等要求。同时还应根据焊接特点设计船舶以减少焊接变形。具体要求如下：确保结构强度的基础上，将焊缝截面积尺寸缩小，以达到减少收缩变形的目的；装配过程中应使用简单的装配焊擞台架；船体进行分段建造方法，以减少船台工作量，同时可以控制好船体总焊接变形；尽量将焊缝数量减到最少；焊缝应靠近结构中心线，或者应以对称性为主，这样可以有效地避免出现弯曲变形。
2.保证焊接参数准确
保证焊接参数的准确性可以确保焊接质量，焊接参数一般包括焊接电流量、焊接速度、焊接电压量等数值，因此应控制好相关焊接参数。如在焊接电流量参数控制方面，回民据实际焊接清况设置好电流量参数，要充分考虑焊接部件厚度、焊接接头、焊接层次、焊条大小、焊接位置等等因素，其中又应着重对焊接位置、焊条大小及焊接层次的参数控制，因为这三种参数对焊接变形具有直接影响作用，因此，只有将焊接参数控帘临一定的规格范围，才能有效地降低焊接变形的范围。
3.水火矫正
尽管在施工过程中采取了以上措施，但要想完全消除焊接中的变形是不可能的。所以最后一道工序就是对变形尚需控制在某一公差范围内的部位，及时指派经验丰富的技工来进行火工矫正。否则，变形的方法，是将构件固定在具有足够刚性的平台将达不到预期效果。
结束语
在船舶建造过程中，焊接变形是经常发生并且是不可避免的焊接构件一旦发生变形后果是十分严重并且难以预料的所以在控制方面我们要从结构设计方面和建造工艺方面深入剖析深入研究焊接者要熟练掌握焊接技巧并且要及时检查焊接构件在使用过程中有没有问题只有这样船舶在建造过程中的焊接变形才能得到有效地控制我们要采取积极有效的方法减少焊接变形从而达到既满足船舶强度和使用性能而且满足经济性要求。
参考文献：
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［2］陈冰泉．船舶及海洋工程结构焊接［M］．北京：人民交通出版社，2001．
［3］石崇朱连海.船舶在建造过程中焊接变形的形成及控制山.黑龙江科技信息.20 14
论文作者:谢利民,李红磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：船舶论文; 船体论文; 过程中论文; 应力论文; 构件论文; 结构论文; 塑性论文; 《基层建设》2019年第13期论文;