如何進行焊接以確保不會發生變形

為了預防和降低焊接過程中的變形，必須仔細考慮焊接工藝的設計，并在焊接過程中解決冷熱循環不穩定的問題。由于焊接過程中存在熱輸入與冷卻速度不一致而引起的應力集中是造成焊縫及熔合區產生收縮變形的主要原因之一。雖然無法完全消除收縮，但它是可以被控制的。焊接殘余應力會使工件產生較大變形而影響產品的質量和使用可靠性。為了減少收縮變形，我們可以從以下幾個方面來考慮。

1、避免焊接過多

焊接點上填充的金屬越多，其變形力也就越大。本文介紹了如何確定合適的填充焊縫尺寸以及選擇適當的焊接參數來減小焊接變形。當我們正確地確定焊縫的尺寸時，不僅可以減少焊接過程中的變形，還能有效地節約焊接材料和所需時間。因此，確定最佳填充順序至關重要。焊接時，填充焊縫中的金屬含量應當是最少的，焊縫應該是平滑的或稍微凸起的，過多的焊接金屬并不會提高其強度。這樣做反而可能導致收縮力的增加和焊接過程中的變形加劇。

2、存在斷裂的焊接部分

減少焊縫填充量的另一個方法是更頻繁地使用斷續焊接技術。這種方法在實際工程中應用時可以達到與連續焊接相同或更高的效果。采用焊接加強板和間斷焊接的方法，可以降低焊縫填充量的75%，同時也能確保所需的強度。

3、縮減焊接路徑

與使用細焊絲或多焊道焊接相比，采用粗焊絲和少焊道的焊接方式會導致較小的變形。在存在多個焊道的情況下，每個焊道導致的累計收縮都會增加焊縫的整體收縮。在實際生產中，應根據不同情況選擇合適的焊補工裝及相應的焊補方法，以達到控制焊接殘余應力和提高接頭性能的目的。與多焊道和細焊條焊接相比，少焊道和粗焊條的焊接方法展現出更優的工藝效果。

4、關于反變形的技術手段

在焊接之前，需要確保零件在焊接變形的相反方向上進行彎曲或傾斜，但仰焊或立焊是例外。這種工藝稱為反向機械力法，簡稱反彎法。為了確定反變形的預設量，我們需要進行實驗。在某些情況下可采用正向焊接法和反向焊法進行焊接。預彎、預置或預拱焊接部件是一種利用反向機械力來抵消焊接應力的簡便方法。這種方式可在焊接之前進行預成形和校正工作，以減少殘余應力及消除缺陷。在預先設置工件的情況下，會出現使工件和焊縫的收縮應力方向相反的形變。這種預變形可以消除殘余拉應力，減少熱影響區和冷裂傾向。焊接前的預設變形和焊接后的變形能夠相互中和，從而使焊接的工件變成理想的平面。

5、焊接的順序安排

依據工件的具體結構設計，我們可以確定一個合適的組裝流程，確保工件在同一地點進行收縮。在軸和角部進行焊后熱處理，以消除殘余應力，提高零件強度及疲勞極限。在工件的和軸位置設計雙面坡口，并使用多層焊接技術，同時確定了雙面焊接的順序。將角鋼與鋼板進行連接。在角焊縫技術中，我們使用了斷續焊接方法，其中第1道焊接的收縮與第2道焊接的收縮達到了平衡。通過調整焊絲直徑和焊接電流來調節工件尺寸，從而保證整個焊接過程都處于穩定狀態。工裝夾具能夠在需要的地方固定工件，從而提高其剛性并減少焊接時的變形。用這種方法進行焊后熱處理，使零件達到預期要求的強度和硬度。這種焊接方法被廣泛應用于小型零件或組件，但由于焊接應力的增加，它更適合于具有良好塑性的低碳鋼構造。