焊接顺序对焊接变形的影响分析

焊接顺序对焊接变形的影响分析

余丰

中国葛洲坝集团机械船舶有限公司湖北宜昌443002

摘要：在机械制造中，特别是在造船业和飞机制造业中，焊接工艺是非常重要的，板材焊接后的残余应力分布规律、焊接变形规律以及焊缝力学性能等均受到焊接工艺的影响。在焊接工艺设计过程中最主要的一项任务就是设计焊缝焊接顺序，焊接顺序不同焊接质量相差较大。基于此，本文就焊接顺序对焊接变形的影响进行分析与研究，获得高质量焊缝的焊接顺序，为实际工程应用提供有力的理论支持。

关键词：焊接顺序；焊接变形；影响

1.焊接工艺对焊接变形的影响分析

1.1焊接方法

目前焊接方法种类较多，主要有焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊等，不同的焊接方法对焊接变形的影响也并不一样。部分焊接方法会引起件的局部过热，焊缝冷却后产生变形，如焊条电弧焊可能会引发焊接的横向收缩变形。针对不同结构和不同功能需求的构件，在焊接方法选择方面也更具有针对性，如果没有针对构件特点选择适宜的焊接方法，就产生焊接变形。同时，在焊接过程中，构件内部应力会发生变化，从而引发变形，因而在焊接方法选择中，如果所用焊接方法不能较好地消除这种应力变化，也可能出现焊接变形。

1.2焊接顺序

焊接顺序对于焊接变形的影响较大，试验研究表明，在影响焊接变形的各种因素中，焊接顺序的影响最为显著。焊接顺序对焊接变形的影响主要体现在其在残余应力分布和应力状态方面的影响，改变焊接顺序，残余应力分布和应力状态也随之发生较大的改变，如果焊接顺序不合理，就会出现焊接变形。一般而言，在焊接中优先焊接可能产生较大变形的焊缝，如果焊缝较长，则可以采取分段焊接的方式。焊接顺序的确定也并不完全统一，特别是在焊接大型构件中，可能会打破传统的焊接顺序，在焊接顺序确定和改变中，应当充分考虑焊接变形问题。

1.3焊接参数因素

焊接参数主要是焊接过程中，电压、电流等方面的具体数值对焊接变形的影响因素。一般来说，在进行焊接过程中，电压、电流以及电弧等方面的数值都是有着标准化要求的，这一要求主要是针对于焊接过程中避免造成构建出现太大变化，进行的一个参数规定。在进行焊接过程中，对各个数值的明确规定，有利于保证焊接工艺的顺利进行，对于实现焊接结果来说，具有一定的保证。但在实际工作当中，对于焊接参数把握的不准确，反而成了影响焊接变形的影响因素之一。

2.焊接工艺对焊接变形影响的预防措施

针对于焊接工艺对焊接变形的影响，为了确保焊接工艺能够更好地服务于焊接工作当中，必须要对焊接工艺在进行焊接工作时的技术要求提出明确规划，采取有效措施解决焊接工艺存在的问题，使之更好地应用于焊接工作当中。

2.1焊前设计

在进行焊接工作时，要根据构件的实际情况进行具体分析，采取行之有效的焊接方法，这就要求我们在实际焊接工作之前，做好焊前的设计准备工作。焊前设计主要是针对于焊接过程中可能存在的问题以及可能出现的情况进行提前预估，找出一种行之有效的焊接方式，进行焊接工作。焊前设计时，要注意到焊接方法、焊接顺序以及焊接参数等影响焊接变形等因素，确保焊接方法以及焊接顺序的正确性，并且就相应的焊接设备进行焊前检测，确保各项参数数值的准确无误。

2.2焊接过程控制

焊接过程是造成构件变形的根本原因，在焊接过程中采取强有力的措施控制，对于保证使用性来说，具有重要意义。虽然在焊前进行了比较详细的设计，就焊接方法以及焊接顺序、焊接参数都进行了考量，但在实际操作过程中，这些数据对于焊接的影响，是否如理论数值一样，就需要在焊接过程中进行密切监控。

若是发现不符合实际焊接情况的因素，要进行及时补救措施，确保焊接过程顺利进行。在进行焊接过程控制时，还应该注意到工作人员的专业化技能水平，查看工作人员是否按照程序办事，在实际操作过程中可否存在安全隐患，这些方面因素，都应该进行有效监控，以此来促进焊接过程的顺利进行。同时，在进行焊接过程控制时，要密切关注有关焊接规章制度的落实情况，对焊接人员的工作进行有效检查，查处违规操作行为，这对于促进焊接工艺发展来说，具有重要的积极意义。

2.3焊后矫正

在焊接后如果出现了焊接变形，则需要进行矫正。例如，针对局部热变形问题，在焊接后需要对构件的相关区域进行加热，使得局部区域产生压缩性塑性变形，从而对焊接变形进行一定的抵消。加热方式一般为火焰加热，使用方便，并且在焊接变形矫正中也应用最为广泛。对于焊接变形的另一种矫正方法则为整体加热法，也就是将整体构件加热至一定温度再进行锻造，该方法对于大型构件焊接变形问题并不适用，应用限制也较多。整体而言，焊接后矫正可能在会在一定程度上造成对构件的损害，而对于矫正方法的选择应当更加慎重，同时应当注重在焊接前和焊接过程中对焊接变形进行控制，尽量避免在焊接后进行矫正。

总之，近些年来，由于我国经济和技术的不断发展，构件的消费量和产量都得到了很快的增加，目前，在构件的大量生产中，会出现很多以前没有出现的焊接问题，这就使我们时刻面临着新的任务。由此可以看出，焊接工艺的研究是一项艰巨的任务，只有焊接工艺水平得到了大幅度的改善，才能提高产品质量，缩小我国和国外之间的差距，从而在国际市场竞争中站得住脚。

参考文献

[1]刘云.相变和焊接顺序对正交异性钢桥面板焊接变形的影响研究[D].燕山大学，2013.

[2]黎超文，王勇，韩涛.焊接顺序对T形接头残余应力和变形的影响[J].焊接学报，2011，10：37-40+115.

[3]董文超，陆善平，李殿中.焊接顺序对大型薄板装甲钢结构焊接变形的影响[J].焊接学报，2015，07：43-46+50+115.

[4]郭有瑞.浅探气体保护焊焊接顺序对薄钢板焊接变形的影响[J].汽车维修，2014，12：18-19.

[5]李灿，傅定发，王冠，向东，李落星.焊接顺序对6061-T6铝合金矩形焊缝焊接残余应力及变形量的影响[J].机械工程材料，2012，07：88-92.