多层厚板焊接结构产品，一般都会用于承载重量较大的物体，而产品结构焊接期间，容易出现变形的问题，这就会影响焊接结构产品的质量。多层厚板结构产品的组装拼接，也无法达到相应的标准，因而在多层厚板结构焊接的过程中，需要利用相应技术对产品变形进行有效的控制，保证焊接结构的质量，满足多层厚板焊接结构产品制作的标准要求。本文对多层厚板焊接结构产品变形控制的实施技术进行分析。
多层厚板焊接结构产品变形控制的实施技术
◎孔令臣1张鑫1关满杰1朴相范2王志伟1
一、多层厚板焊接结构产品变形的影响因素
多层厚板焊接结构产品有很多种，为了能够对其产品变形控制进行研究，本文以多层厚板焊接结构的支撑架为例，开展分析。下面对多层厚板焊接结构变形的影响因素进行分析。
1.支撑架结构焊接定位设计的影响。
支撑架是由多层厚板结构焊接而成，支撑架的结构数量较多，焊接的节点数量就相应较多，并且结构之间的距离是相对较小的，在焊接的过程中目前还没有相应的固定措施，能够使焊接结构保持稳固的状态。因而，在焊接过程中如何能够支撑固定焊接结构，并能够规范开展焊接施工，是控制变形的关键问题。
2.焊接顺序对结构变形的影响。
支撑架需要焊接的结构较多，焊接顺序的合理性对变形控制影响较大。在焊接的过程中，温度变化较大，焊接热量传输和冷却处理都有可能导致焊接结构出现变形，焊接结构的质量和性能都会被弱化。因而，需要对焊接施工顺序进行规划，使焊接过程中的温度传输路径保持平衡状态，降低温度变化的差异，这对变形控制有很大的作用。
3.安装板加工余量对结构变形的影响。
安装板结构焊接施工期间会存在一些余量，焊接结构冷却会收缩，余量的保留就是为了补充收缩的部位，使焊接结构能够满足设计标准。但是余量的大小控制需要更加的精确，若是存留的余量过多，需要利用设备将多余的部分切除，这一方面会导致安装板表面平整度遭受破坏，另一方面会浪费材料，或引发车薄、车掉焊缝问题；若是余量过小，在焊接收缩时，焊接结构质量无法达标。因而在实际焊接的过程中需要通过实验验证，对安装板余量和顺序设计进行优化，保证安装板焊接结构的质量。
二、多层厚板焊接结构产品变形控制的实施技术
1.多层厚板焊接结构产品变形控制方法。
多层厚板焊接结构产品变形问题是较为常见的，想要全面的控制焊接结构变形的问题，需要先进行焊接施工流程及方案的设计。根据多层厚板焊接结构产品的特点，对焊接结构定位方案进行分析，对焊接顺序进行试验优化，并对安装板的加工余量进行设计。就以支撑架产品为例，多层厚板型的支撑架结构焊接期间，容易出现扭曲变形，焊接结构是分层进行的，要对每一层焊接结构定位进行设计，利用实验模型进行模拟，验证定位方案的可行性。还要保证定位的对称性和均匀性，这样支撑结构的受力才会均衡，焊接结构才能保持平稳状态。还可以利用紧压工装对安装板进行外压内顶，这样可以增强变形控制效果。
我们再看看另一个全国性的雕塑双年展，即由中国雕塑学会发起的“中国姿态·中国雕塑大展”已经举办了四次。首届大展于2008年7月26日在厦门展出，展出作品176件；第二届大展于2011年12月27日在温州展出，展出作品265件；第三届大展于2014年10月18日在山东美术馆展出，展出作品160件；“中国姿态·第四届中国雕塑大展”同样在山东展出，展出作品一共150余件。
2.焊接施工流程及方案的科学制定。
控制焊接变形的方法有很多，如控制焊接功率大小、减小热输入、反变形法、刚性固定法、选择合理的焊接顺序等。通过分析发现焊接功率减小，焊缝有效承载面积减小，焊缝最大承载载荷减小，在保证焊缝有足够的承载载荷的前提下，通过控制焊接功率大小来控制焊接变形的作用是有限的。在实际对多层厚板焊接结构产品进行变形控制的过程中，应该根据实际情况，合理的利用控制方法。例如，本文研究的支撑架结构，就需要利用刚性固定法、优化焊接顺序、减小热输量等方法进行变形控制，这样综合作用下，变形控制的效果更加显著。
首先，将所有需要焊接的产品结构准备妥当，然后对焊接结构表面进行处理，将表面的污渍、锈迹、水分进行清除，保证焊接结构干净、干燥。连接杆结构要进行吹砂处理，吹砂后需静置24h，然后再开始焊接施工。其次，根据焊接结构的强度，选取能够满足其焊接强度需求的焊丝。最后，对焊接环境进行整理，对焊接设备和材料进行检查，一切准备就绪后才能开展施工。
学生甲：用4个同样的原三角形可以拼成一个边长8厘米的大正方形，如图2，这样原三角形的面积就等于大正方形面积除4列式为8×8÷4=16(平方厘米)。
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3.做好结构焊接的施工准备。
另外，焊接顺序对变形的影响较大，设定几个焊接顺序方案，通过实验验证选用最佳的焊接顺序方案。实验期间定位焊接顺序是恒定不变值，变量只有焊接顺序，这样才能准确的判断哪一种焊接顺序是最优的。在方案当中，要对各个安装板的加工余量进行设计，通常基准面安装板加工可以不留余量，机械加工的安装板需要留有适当的余量，余量多少需要根据具体情况具体分析。
4.焊接定位控制。
先将焊接结构按照相应的焊接顺序进行排列，然后进行焊接结构定位处理，保证定位焊接结构的稳定性，可以利用工装设备来调节安装板之间的各项具体参数，从而有效控制焊接结构的稳固性，对变形进行有效的控制。
5.焊接施工控制。
在焊机施工期间，要对焊接电流、电压、气流等参数进行合理的调控，按照焊接设计图纸开展各项施工。焊接过程中，对热输入量进行控制，保证焊接的连续性，控制焊接接头长度和焊接方向。焊接施工完成后，焊接缝需要进行冷却，冷却期间变形问题容易出现，要在焊接冷却至室温时进行去除刚性固定工装，这样可以减少变形量，然后再进行测量校正，将结构焊接误差缩小至最低。
三、结语
多层厚板焊接结构产品在焊接过程中，变形一直都是影响产品质量的关键问题，想要对焊接结构变形问题进行控制和改善，需要先了解产品焊接期间变形的原因和影响因素，然后再采取针对性的措施，从而控制变形，提高焊接结构的稳定性。如，调控焊接功率大小、调控热输入量、利用工装固定、优化焊接顺序等，都是变形控制的有效方法。
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作者简介： 孔令臣，男（1974年），吉林省公主岭市人，中国人民解放军31694部队55分队，工程师，大专学历，主要从事信息化装备管理与维修的研究。
（作者单位：1.中国人民解放军31694部队；2.中国人民解放军71375部队）
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