板板对接焊接变形的控制

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1、西安技师学院10届焊接预备技师班毕业论文题目：板板对接焊接变形的控制姓名：牟雷专业：焊接技术与自动化学号：10JHG115指导老师：李桂英时间：2010.04.30-11-目录一．产生焊接变形的原因-2-1.焊接时焊件不均匀的局部加热和冷却-2-2.焊缝金属的收缩-2-3.金属组织的变化-3-4.焊件的刚性和拘束-3-二．10mm板板平对接在焊接过程中易产生的焊接变形-3-1.收缩变形-3-1.1纵向收缩变形-3-1.1.1产生原因：-4-1.1.2影响纵向收缩变形量的因素：-5-1.2横向收缩变形-5-2.角变形-

2、7-2.1角变形产生的原因：-7-2.2影响因素：-7-三．控制焊接变形的措施-7-1.留余量法-7-2.反变形法-7-3.刚性固定法-7-4.选择合理的焊接顺序和焊接方式-8-5.散热法-8-6.选择合理的焊缝形状-8-7.热调整法-8-四．矫正焊接变形的方法-9-1.手工矫正法-9-2.机械矫正法-9-3.火焰矫正法-9-结论-9-参考文献-10-致谢-11--11-简述板板对接变形的控制内容摘要在实际生产中，焊接变形造成焊件和结构焊接后在形状和尺寸的改变，甚至产生裂纹。如果变形严重，就会给结构的组装及焊接造成困

3、难，增加矫正变形的费用，降低焊件的使用性能和降低结构的承载能力。焊接变形较大时，可能产生裂纹和降低焊后机械加工的精度。所以防止焊接变形是焊接生产的一个非常重要的方面。实践证明，构件焊接后，总会不可避免地产生焊接变形。在焊接过程中和焊接后，应如何减少焊接变形。本论文通过对板板平对接变形控制的讨论，了解以及掌握一定的防止和矫正焊接变形的方法。关键词：板板对接焊接变形防止措施矫正方法一．产生焊接变形的原因1.焊接时焊件不均匀的局部加热和冷却焊接时焊件受到不均匀的局部加热和冷却是产生焊接变形的最主要原因。由于焊接时焊件的局部

4、被加热到熔化状态，形成了温度的不均匀分布，如图1-1所示，这样就使焊件出现了不均匀的热膨胀。加热的金属由于受到周围金属的阻碍，使其膨胀不能自由地实现而受到压应力，周围的金属则受到拉应力。当被加热金属的压应力超过金属的屈服点时，就会产生缩短的塑性变形。在焊接冷却后，由于加热的金属的在加热时已产生压缩的塑性变形，所以最后的长度要比焊接以前金属的长度要短些，产生收缩变形。但是这时周围的金属又会阻碍他的缩短，结果在被加热的焊缝金属中产生拉应力，而在周围金属中则产生压应力。图1-1焊接时的温度分布2.焊缝金属的收缩-11-当焊

5、缝金属冷却时，由液体转为固体时，其体积要发生收缩。由于焊缝金属与母材时紧密联系的，因此，焊缝金属并不能自由收缩。这将引起整个焊件的变形，同时在焊缝中引起残余应力。另外，一条焊缝是逐步形成的，焊缝中先结晶的部分要阻止后结晶部分的收缩，由此也会产生焊接变形与应力。3.金属组织的变化焊缝金属在焊接时加热到很高温度随后冷却下来达到熔点，从熔点到常温，即由液体凝固成固态的过程中焊缝金属内部组织要发生变化，由于各种组织的比体积不同，焊缝金属冷却下来要发生体积的变化。这也会造成焊接变形与应力的产生。4.焊件的刚性和拘束焊件的刚性和

6、拘束对焊接变形也有较大的影响。刚性是指焊件抵抗变形的能力，是焊件本身的性能，它与焊件材质、焊件截面形状和尺寸等有关;拘束是焊件周围物体对焊件变形的约束，是一种外部条件。焊件自身的刚性及受周围的拘束程度越大，焊接变形越小，焊接应力越大;焊件自身的刚性及受周围的拘束程度越小，焊接变形越大，焊接应力越小。焊接变形产生的原因，除以上所述外，在焊接过程中还有多种因素共同影响着变形的变化，如焊接方法、接头形式、坡口形式、坡口角度、焊件的装配间隙、对口质量、焊接速度、焊件的自重都会对焊接变形造成影响，特别是装配和焊接顺序对焊接变形

7、有较大的影响。二．10mm板板平对接在焊接过程中易产生的焊接变形焊接变形在焊接结构中的分布是很复杂的。按焊接变形对整个焊接结构的影响程度可将焊接变形分为局部变形和整体变形；按变形的外观形态分为五种基本变形形式：收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形。10mm对接在焊接过程中容易产生的焊接变形：1.收缩变形焊件尺寸比焊前缩短的现象称为收缩变形。它分为纵向收缩变形和横向收缩变形，如图2-1所示。图2-1收缩变形-11-1.1纵向收缩变形纵向收缩变形即沿焊缝轴线方向尺寸的缩短。1.1.1产生原因：长度为L0，厚度为

8、δ的长板条，如图2-2所示，中间沿长度方向进行加热焊接。为简化讨论，将板条的温度分为两种:中间高温区，其温度均匀一致；两边低温区，其温度也均匀一致。加热时，如果板条的高温区与低温区是可分离的，高温区将伸长，低温区不变，如图2-2b所示，但实际板条时一个整体，所以板条将整体伸长，此时高温区内产生较大的压缩塑性变形和压缩弹性变形，如图2-2c所示。