焊接方法精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的焊接方法主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：焊接方法范文

Abstract： Cast iron parts are widely used in the machinery manufacturing industry， such as frame， cylinder， cylinder head， cylinder liner， piston， winch frame， valves， hand wheel， bollard， etc.， which are made of cast iron， and have good casting performance. But various defects often appear in the casting and use of castings. The most commonly used repair method is cast iron welding. Cast iron has very high carbon content， so its weldability is very poor， and the welded casting is prone to various defects， which cannot achieve the actual requirements of the castings. In view of the problems above， this paper mainly introduces the organization of cast iron， and analyzes the mechanism of defect after welding of cast iron. Through several cast iron welding practice， the cast iron welding method and welding points are summed up.

关键词：铸铁；焊接方法；实践

Key words： cast iron；welding method；practice

中图分类号：TG143 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）14-0179-02

0.15～0.20倍，螺丝埋下的深度为螺丝直径的2倍，露出的高度等于螺丝直径。装螺丝时必须拧得很紧（见图2）。

焊接时，先以螺丝为中心进行环形焊接，待所有的螺丝都焊好后，然后进行第一层焊接，采用直径2～3毫米焊条，焊接电流60～120安培。以后各层改用4毫米焊条，焊接电流120～150安培进行间断焊接。焊接时注意不要使铸件的温度超过20～60℃（即不烫手）。

焊层的厚度不宜太大，当逐渐的厚度大于20毫米时，就需要在螺丝间焊入加强钢条，钢条直径为6～16毫米，长度约100～160毫米，钢条间距离20～35毫米，沿中心线来焊接钢条，使钢条与铸件成一整体（见图3）。用钢焊条的方法冷焊铸件，仅能保证接头强度，但不能保证金属的致密性，所以不能应用此法焊补重要铸件。

②用优质铸铁焊条冷焊。用于铸铁冷焊的优质铸铁焊条，有高钒镍铁、镍铜铁、铜铁等焊芯的焊条（如我国生产的铸116、铸117、铸308、铸408、铸508、铸607等牌号），焊条中的合金成分可以改善焊缝组织，减少白口化现象，使焊缝具有良好的塑性，防止裂缝出现[3]。

根据这些焊条要求选用交直流或者直流反接法，采用的焊接电流应为（30～40）α（α为焊条直径）。焊接时，要求把焊缝分成长度不大于50毫米的小段段焊接，目的是使铸件不过渡受热。距焊接部位50～70毫米处的温度不应超过60～70℃[4]（即不烫手）。每层焊后，必须用手锤热态敲击焊缝，使金属组织更密致。

4 铸铁焊接方法的应用

本文针对灰口铸铁的汽缸盖裂缝进行镶补焊接，采用铸铁冷焊法完成铸件的焊接过程（见图4）。

①焊前准备。先将裂缝两端钻孔，并把缺陷处挖成长方孔，用同等厚度的低碳钢镶入，接缝处开60度破口，厚度10～12毫米。

②焊接要求能承受1公斤压力不漏水。

③焊补方法是采用冷焊法，焊条组扎而成（见图5）。

焊接顺序如图6所示，先焊1、2、3、4，后焊A、B、C、D，每层均按此顺序焊接。每层焊后要锤击，不应使铸件过渡受热，因此应间断进行焊补。

④焊补结果，经1.5公斤水压检验不漏。

5 结论

本文通过数次实践，总结了铸铁焊接方法及施焊要点，并以灰口铸铁气缸盖的裂缝进行镶补焊接，对焊前准备、焊接质量要求、焊补方法、焊接顺序及焊补结果检验进行了严格的要求与控制，完成了铸件焊接全过程，经过1.5公斤水压检验，铸件密封性良好，没有出现泄漏，达到规定的质量要求。

参考文献：

[1]陆钧.船机铸铁零部件焊接中的技术问题研究[D].上海海事大学，2006.

[2]于德料.浅谈国内铸铁焊接工艺[J].重型汽车，1997（5）：20-23.

第2篇：焊接方法范文

[关键词]焊接 缺陷 防止 方法

中图分类号：P756.2 文献标识码：A 文章编号：

焊接技术是现代厂矿生产的一项重要加工艺，在许多重要生产部门都有广泛的应用。焊接过程中，由于种种因素的影响，容易产生各种类型的焊接缺陷。焊接接头缺陷的存在会直接危及整个结构的质量。因此，将焊接接头缺陷控制在允许范围内满足焊接工艺的要求是焊接操作人员应尽的责任。常见的焊接接头缺陷主要有外部缺陷、内部缺陷及焊接缺陷，大致包括焊缝成型差、焊缝余高不合格、焊缝宽容差不合格、咬边、错口、表面气孔等，下面简要进行分析。

一、焊缝成型差

1、现象：焊缝波纹粗劣，焊缝不均匀、不整齐，焊缝与母材不圆滑过渡，焊接接头差，焊缝高低不平。

2、原因分析：焊缝成型差的原因有：焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀；焊口清理不干净；焊接电流过大或过小；焊接中运条（枪）速度过快或过慢；焊条（枪）摆动幅度过大或过小；焊条（枪）施焊角度选择不当等。

3、防治措施：⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。⑵焊件坡口打磨清理干净，无锈、无垢、无脂等污物杂质，露出金属光泽。加强焊接联系，提高焊接操作水平，熟悉焊接施工环境。⑶根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等，按照焊接工艺卡和操作技能要求，选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条（枪）的角度。

4、治理措施：⑴加强焊后自检和专检，发现问题及时处理。对于焊缝成型差的焊缝，进行打磨、补焊；仰焊部位焊接尽量采用短弧焊接，增强电弧推力。⑵达不到验收标准要求，成型太差的焊缝实行割口或换件重焊，加强焊接验收标准的学习，严格按照标准施工。

二、焊缝余高不合格

1、现象： 管道焊口和板对接焊缝余高大于3；局部出现负余高；余高差过大；角焊缝高度不够或焊角尺寸过大，余高差过大。

2、原因分析：焊接电流选择不当；运条（枪）速度不均匀，过快或过慢；焊条（枪）摆动幅度不均匀；焊条（枪）施焊角度选择不当等。

3、防治措施：⑴增强焊工责任心，对口间隙严格执行标准要求，最好间隙不小于2。焊接速度适合所选的焊接电流，运条（枪）速度均匀，避免忽快忽慢，注意保持正确的焊条（枪）角度；⑵根据不同焊接位置、焊接方法，选择合理的焊接电流参数。

4、治理措施：⑴加强焊工操作技能培训，提高焊缝盖面水平；⑵对焊缝进行必要的打磨和补焊；⑶加强焊后检查，发现问题及时处理；⑷技术员的交底中，对焊角角度要求做详细说明。

三、焊缝宽窄差不合格

1、现象：焊缝边缘不匀直，焊缝宽窄差大于3。

2、原因分析：焊条（枪）摆动幅度不一致，部分地方幅度过大，部分地方摆动过小；焊条（枪）角度不合适；焊接位置困难，妨碍焊接人员视线。

3、防治措施：⑴加强焊工焊接责任心，提高焊接时的注意力；⑵采取正确的焊条（枪）角度；⑶熟悉现场焊接位置，提前制定必要焊接施工措施。

4、治理措施：⑴加强练习，提高焊工的操作技术水平，提高克服困难位置焊接的能力；⑵提高焊工质量意识，重视焊缝外观质量；⑶焊缝盖面完毕，及时进行检查，对不合格的焊缝进行修磨，必要时进行补焊。

四、咬边

1、现象：焊缝与木材熔合不好，出现沟槽，深度大于0.5，总长度大于焊缝长度的10%或大于验收标准要求的长度。

2、原因分析：焊接线能量大，电弧过长，焊条（枪）角度不当，焊条（丝）送进速度不合适等都是造成咬边的原因。

3、治理措施：⑴根据焊接项目、位置，焊接规范的要求，选择合适的电流参数；⑵控制电弧长度，尽量使用短弧焊接；⑶掌握必要的运条（枪）方法和技巧；⑷焊条（丝）送进速度与所选焊接电流参数协调；⑸注意焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条（枪）角度。

4、治理措施：⑴对检查中发现的焊缝咬边，进行打磨清理、补焊，使之符合验收标准要求；⑵加强质量标准的学习，提高焊工质量意识；⑶加强练习，提高防止咬边缺陷的操作技能。

五、表面气孔

1、现象：焊件清理不干净、多层多道焊层间药皮清理不干净、焊接过程中药皮脱落在熔池中等，焊接过程中，熔池中的气体未完全溢出熔池（一部分溢出），而熔池已经凝固，在焊缝表面形成孔洞。

2、原因分析：⑴焊接过程中由于防风措施不严格，熔池混入气体；⑵焊接材料没有经过烘培或烘培不符合要求，焊丝清理不干净，无油污等杂质，在焊接过程中自身产生气体进入熔池；⑶熔池温度低，凝固时间短；⑷焊件清理不干净，杂质在焊接高温时产生气体进入熔池；⑸电弧过长，氩弧焊时保护气体流量过大或过小，保护效果不好等。

3、防治措施：⑴母材、焊丝按照要求清理干净。焊件焊缝周围10～15表面范围内打磨清理干净，直至发出金属光泽。⑵焊条按照要求烘培。⑶防风措施严格，无穿堂风等。⑷选用合适的焊接线能量参数，焊接速度不能过快，电弧不能过长，正确掌握起弧、运条、息弧等操作要领。⑸氩弧焊时保护气流流量合适，氩气纯度符合要求。

4、治理措施：⑴焊接材料、母材打磨清理等严格按照规定执行；⑵加强焊工练习，提高操作水平和操作经验；⑶对有表面气孔的焊缝，机械打磨清除缺陷，必要时进行补焊。

六、表面夹渣

1、现象：在焊接过程中，主要是在层与层间出现外部看到的药皮夹渣。

2、原因分析：产生表面裂纹的原因因为不同钢种、焊接方法、焊接环境、预热要求、焊接接头中杂质的含量、装配及焊接应力的大小等不同，但产生表面裂纹的根本原因是产生裂纹的内部诱因和必须的应力有两点。

3、防治措施：⑴严格按照规程和作业指导书的要求准备各种焊接条件，焊工操作手法合理，焊条、焊枪角度合适。⑵提高焊接操作技能，熟练掌握使用的焊接方法；⑶采取合理的焊接顺序等措施，减少焊接应力等。

4、治理措施：⑴针对每种产生裂纹的具体原因采取相应的对策；⑵对已经产生裂纹的焊接接头，采取挖补措施处理。

七、焊缝表面不清理或清理不干净，电弧擦伤焊件

1、现象：焊缝焊接完毕，焊接接头表面药皮、飞溅物不清理或清理不干净，留有药皮或飞溅物；焊接施工过程中不注意，电弧擦伤管壁等焊件造成弧疤。

2、原因分析：（1）焊工责任心强，质量意识差；（2）焊接工器具准备不全或有缺陷。

3、防治措施：⑴焊接前检查工器具，准备齐全并且正常；⑵加强技术交底，增强焊工责任心，提高质量意识。

4、治理措施：⑴制定防范措施并严格执行；⑵强化监督检查，严格验收制度。

八、焊口未焊透

1、现象：焊口焊接时，焊缝熔深不够，未将母材焊透。

2、原因分析：造成未焊透的主要原因是：对口间隙过小、坡口角度偏小、钝边厚、焊接线能量小、焊接速度快、焊接操作手法不当。

第3篇：焊接方法范文

【关键词】BGA焊接；失败原因；正确方法

首先要知道BGA技术（Ball Grid Array Package）即球栅阵列封装技术。该技术便成为CPU、主板南北桥等高密度、高性能、多引脚芯片封装的最佳选择。BGA封装引脚之间的距离远大于QFP，从而提高了组装成品率。采用了可控塌陷芯片法焊接，改善它的电热性能。组装可用共面焊接，能大大提高封装的可靠性，并且使封装CPU信号传输延迟小，适应频率可以提高很大。封装本体厚度比普通QFP减少1/2以上，重量减轻3/4以上。因此BGA封装为现今手机、笔记本电脑的小型化微型化作出了很大的贡献。但因为连接两端的锡球在装好后是不能直接用肉眼看见的，也不容易检查是否焊接成功。这都为返修更带来了很大的难度，普通维修者采用就是万元左右的BGA返修台。

图一、BGA封装芯片

第二、根据多年的维修经验，总结常见的BGA返修出问题的原因：

1、焊接温度不正确，过低会虚焊，过高会连焊短路甚至烧坏芯片，要搞清楚是有铅和无铅焊接。不同的锡铅比例焊锡的熔点温度不同，一般为180～230 ℃。无铅焊锡，锡的熔点是231.89 ℃。2、焊接温度的曲线不正确，容易发生虚焊和锡球变脆等导致可靠性不高的结果。3、静电损坏芯片，在焊接操作过程中要特别注意静电。4、机器因为芯片导致花屏，更换元件一定要买新的无缺陷版本芯片来做BGA了，否则会出同样的问题。5、看看主板上的微小电容电阻等元件受热是否脱落，导致主板电路不完整。6、芯片的植球是决定成败的关键，如果一片锡球中有一个大小或高度与其他的不一样，就要想办法改正。7、吸锡带不怎么吸锡，就涂一点焊锡膏在吸锡带上，用一点剪一点，尽量用新的吸锡带来吸锡。避免电烙铁头直接接触焊盘，以免烧坏焊盘使焊盘脱落。8、用酒精和海绵清洗掉残余焊锡膏并充分风干，使焊盘干净。9、用好隔热胶带，不是直接贴在元件上，而是贴在PCB板上让翘起的部分来导热风，能阻止热风直接接触脆弱的元件，在极其脆弱的地方要直接贴两层，如GPU上。10、有的机器显卡芯片上铜片一定要加，特别要注意显卡芯片不要被铜片所压坏。可以在加铜片的时候，同螺丝刀试探是否已经不能滑动，刚好不能滑动时就不要拧螺丝了。为了让铜片发挥出最高效率，原来的导热硅脂要砌底清干净。铜片两面都要涂新的含银硅脂，保证铜片和显卡芯片的良好接触。另外，为了防止含银硅脂导致显卡短路，要在显卡芯片周围用绝缘胶纸等材料把显卡上的小电容小电阻全部覆盖掉。

第三、BGA 芯片拆卸、焊接流程正确方法：

基础知识：1、均匀加热芯片，温度不超过400 ℃，芯片是不会损坏的。2、BGA芯片的不同部位的加热时温差不能超过10 ℃。3、BGA芯片加热温度上升不能高于6 ℃ / S。4、目前大部分的BGA芯片是塑料封装的，简称PBGA，因塑料材质容易吸潮，拆封后须立即使用，否则在加热过程中易产生“爆米花”效应，损坏芯片，与空气接触时间较长的芯片，可以用铁板烧先低温去潮处理后再使用。5、PCB板的温度不能超过280 ℃，否则极易变形。

芯片摘取和焊接

设定的上部回流焊加热程序（常用的南桥及显卡芯片）：第一阶段，匀速加热温度到160 ℃，使用时间30秒，平均5.33 ℃/S。第二阶段，匀速加热温度到185 ℃，持续时间25秒。第三阶段，匀速加热温度到225 ℃，持续时间40秒。第四阶段，匀速加热温度到255 ℃，持续时间35秒。第五阶段，匀速降温至225℃，持续15秒，程序结束。设定的下部红外加热程序：第一阶段，匀速加热温度到135 ℃，使用时间30秒。第二阶段，匀速加热温度到150 ℃，至程序结束。回流焊典型温度曲线变化图如下图二（可参考）：

具体操作：1、将电路板固定到焊台上，利用下部的电路板支撑装置，把电路板支撑平整，做到用手轻按电路板不弯曲。2、选择正确的焊嘴（焊嘴以能覆盖芯片为合适），放下回流焊头，使焊嘴的最下边距芯片表面距离 2-3mm，设定好程序，启动焊接程序。3、待程序结束后，用真空笔把芯片吸下来。待主板冷却后取下。4、将电路板固定到焊台上，利用下部的电路板支撑装置，把电路板支撑平整，做到用手轻按电路板不弯曲。5、线路板上都有比BGA芯片略大点的白色方框，把芯片摆放到正中间，允许有芯片长度千分之五的误差，在高温下锡的张力会把芯片复位。6、选择正确的焊嘴（焊嘴已能覆盖芯片为合适），放下回流焊头，使焊嘴的最下边距芯片表面距离 2-3mm，设定好程序，启动焊接程序。程序结束，主板冷却后取下试机。

芯片焊拆注意事项

1、电路板在高温状态下极易弯曲，在固定电路板后一定要使支撑装置将电路板支撑平整。如果电路板弯曲，内部的导线有可能断开，BGA芯片锡珠不能与电路板上焊盘焊接。这两种情况电路板都会报废。2、芯片摘取、焊接过程中，焊嘴附近元件上的焊锡都处在熔化状态，焊台不能振动、摇晃，不能有风，否则元件会移位、丢失。造成电路板报废。3、在清理电路板和芯片的过程中，选用好的吸锡绳和助焊剂，使用合适的方法，注意不要把芯片和电路板上的焊盘拉脱落。4、设定合适的加热程序，不合理的加热程序会使芯片或电路板损坏。

总结：BGA 焊接用得上一句话，细节决定成败，特别是细节的地方要一丝不苟。

参考文献：

第4篇：焊接方法范文

［关键词］ 对口间隙；钝边；击穿焊法

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 14. 038

［中图分类号］ F273.1；TG44 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1673 - 0194（2012）14- 0064- 02

根据劳动人事部颁发的《锅炉压力容器焊工考试规则》、《蒸汽锅炉安全监察规程》及《压力美容器安全监察规程》的规定，对焊工考试和受技术监督的焊接产品，不论采用哪种焊接方法，都要求焊缝达到射线探伤二级或三级的技术条件。对于只能从单面焊接的压力管道、压力容器封头及有关类似的焊接产品，只有达到在一侧焊接根部焊透成形的焊缝（不加垫板或垫圈）才能满足这一技术要求，必须掌握“单面焊双面成形”的焊接工艺方法。

对于手工电弧焊“单面焊双面成形”工艺按照操作方法，可分为连续焊法和间断灭弧焊法两种。在低碳钢和低合金钢焊接第一层时几乎都采用间断灭弧焊。这种焊法能使用较大电流，具有较大的穿透力，并能控制熔池温度和开关，能够做到根部焊透，而连续焊法即不间断电弧的连续焊接则必须使用较小的焊接电流，在起焊时温度低，可是焊接一段焊件后工件温度升高了，就不容易控制熔池温度和熔池大小，因此很难保证根部焊透和不出现焊瘤，所以，第一层很少采用，而用于第二层以后的焊接。

间断灭弧法主要是通过控制燃弧和熄弧的时间，利用合理的运条动作来控制熔池温度、熔池存在的时间，熔池开关及液态金属层的厚度等，以获得良好的反面成形和内部质量，但不论哪种焊法，就电弧对坡口熔化程度，又分为渗透填满对口间隙。从表面上看，是根部成形但实质上坡口根部并没有真正熔透，不能通过反面弯曲试验，所以已不采用。一般都采用击穿根部的焊法来实现单面焊双面成形。

单面焊双面成形的操作方法，不论对碳素钢、低合金钢或不锈钢的焊接，以及采用直流电源或交流电源，尽管焊接性能有很大差别，但其操作要领是一致的，主要要控制以下3个方面。

1 根部间隙装配间隙要适当

在坡口角度合理的情况下，必须要有适当根部间隙，才能保证焊条送到根部，确保电弧透过北部一部分，熔透根部。为了易于做到透度均匀，一般根部间隙尺寸偏差应在1毫米左右。

根部间隙尺寸应相当于所用焊条直径或大于直径0．5～1．0毫米左右为宜。

根部间隙的大小和许多因素有关，应综合考虑选择。①工件厚度，如焊件较薄、散热较慢、焊件热量不易散失，根部间隙就可以小些，较厚的焊件应适当大些，以利于根部熔透。②工艺参数，焊接电流较小时，根部间隙应稍大，当焊工习惯使用较大电流操作时，根部间隙就应相应减小。②焊接位置，平缝和横缝的根部间隙可以小些，而对仰缝和立缝又需稍大些。④钝边尺寸：钝边大，根部间隙也要大些。⑤焊接顺序，根部间隙小的应先焊，根部间隙大的应后焊，此外还要考虑受热膨胀等因素。

2 坡口角度要适当，并要有一定尺寸的钝边

坡口角度必须按“规则”和有关设计的技术条件规定进行坡口角度直接影响接头质量和焊缝尺寸，必须选择合理的角度，一般为“V”字形坡口60°～70°。

钝边是沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分。根据工件厚度一般留有0．5～2．0毫米尺寸的钝边。如壁厚3毫米时，钝边应为0．5毫米，如壁厚在12毫米以上时，一般应为1．5毫米，最大不超过2毫米为宜，钝边太厚容易出现根部未焊透。太薄易被击穿，出现较大的熔孔。

有了钝边，引弧后用电弧预热工件的时间可以长些，预热的范围就可以大些，从而改善了焊接工艺条件，增加液体金属的流动性，容易确保焊透。

有了钝边，可以承受较大的焊接电流，不会出现一引烯电弧就打穿根部的现象。有钝边容易控制熔池大小，有利于根部熔透。特别是仰焊位置，必须选用稍大电流才好操作，否则既无法成形也很难克服气孔、夹渣等工艺缺陷。因此有一定尺寸的钝边是很必要的。

3 采用击穿焊法

击穿焊法，就是在焊接过程中，领先电弧的穿透力，熔化击穿根部，确保根部焊透成形的一种焊接方法。

具体操作方法是：引弧后，拉长电弧进行预热（平焊预热时间短，不十分明显，对仰焊位置则是很明显的），当达到半熔化状态时（即在电焊护目镜下看到被预热的坡口边出现“汗珠”时约3～4秒钟），压低电弧，熔化击穿钝边，使之出现一个比对口间隙稍大的“熔孔”，从而保证熔敷金属一部分过渡到焊缝根部及背面并与熔化的母材共同组成熔池。

随焊条继续熔化，击穿的熔孔被焊上，此时采取适当的灭弧手法，使之冷却形成焊缝。然后再击穿、熔化钝边，再形成熔孔，再焊上以此往复达到背面焊缝成形。

熔孔形成即表示根部已焊透。熔孔尺寸的大小，即标志背面焊缝的尺寸。一般控制熔孔直径为对口间隙的1．1～1．5倍左右。具体尺寸要根据工件厚度、焊接位置、规范参数及根部间隙、钢种等诸因素综合调整。一般先进行工艺试验，摸索出规律后，再进行焊接，以保证焊接质量。

第5篇：焊接方法范文

[关键词]焊接缺陷；危害；防止措施

中图分类号：TU831.3+7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0386-01

1 焊接缺陷的类型

所谓的焊接缺陷即在焊接过程中，在焊接接头中产生的金属的不连续、不致密或连接不良的现象。焊接缺陷的分类方法有很多种，下面分别根据焊接缺陷的位置和产生的原因对其进行了分类：

根据焊接缺陷的位置可以把其分为内部缺陷和外部缺陷两种。外部缺陷是指位于焊缝金属外表面的，用肉眼或者低倍放大镜就能观察到的缺陷。这类缺陷包括咬边、焊瘤、下塌、弧坑、表面气孔、表面裂纹及表面夹杂物等。内部缺陷是指位于焊缝内部，必须通过无损检测技术才能检测到的缺陷。属于这类的缺陷有内部夹杂物、未焊透、未融合、内部气孔，内部裂纹等。

按照缺陷产生的原因可将其分为两类。其一，焊接工艺设计不合理产生的缺陷。属于这类的典型缺陷有咬边、焊瘤、未融合未焊透、烧穿、未焊满电弧擦伤、焊接尺寸不合适、成形不良等；其二，焊接冶金引起的缺陷。焊接冶金引起的缺陷很多，生产过程中常见的有裂纹、气孔、夹杂物。

2 常见焊接缺陷的危害及控制措施

焊接缺陷是焊接产品潜在的隐患，对焊接结构的静载强度、应力腐蚀、疲劳强度、脆性断裂等性能带来很大威胁，因此必须认清常见焊接缺陷对焊接产品的危害及防止措施。

2.1 气孔

在焊接过程中，熔池金属中的气泡在凝固时未能及时逸出而残留在焊缝金属中所形成的空穴称为气孔。气孔的形状有球形气孔、虫状气孔、条形气孔、针状气孔等。气孔对焊缝主要有三方面的危害：①影响焊缝的紧密性；②降低焊缝有效面积，降低焊缝承载能力；③长生应力集中区，降低焊缝强度和韧性。为了减少焊缝中气孔的数量，焊接生产过程中可以在焊前准备及焊接工艺两方面对其加以控制措施：①焊前准备方面。焊前应尽量清除焊件坡口面及两侧水分、油污及防腐底漆，若使用焊条电弧焊时，如焊条药皮变潮、变质、剥落、焊芯生锈等都会产生气孔，所以焊前烘干焊条是十分必要的。一般来说，酸性焊条在焊接过程产生气体较少，所以，其抗气孔性较好；②焊接工艺方面。焊条电弧焊时，若焊接电流过大，焊条发红，药皮会提前分解，从而失去其机械保护，改善焊接冶金性能等作用 ；焊接速度不能过快；碱性焊条要短弧焊接，防止有害气体侵入；焊接复杂工件时要注意磁偏吹，因为磁偏吹会破坏保护，产生气孔；必要时焊前要预热，因为预热可以减慢熔池的冷却速度，有利于气体的逸出，减少气孔数量。此外，焊接时避免风吹雨打等均能防止气孔的产生，焊接重要焊件时，为减少气孔倾向，可采用直流反接。

2.2 裂纹

在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成的新界面而产生的缝隙。按照产生的条件可将其分为焊接热裂纹、焊接冷裂纹、再热裂纹及层状撕裂。裂纹是焊缝缺陷中危害最严重的。这是因为裂纹两端的缺口效应会造成严重的应力集中，这种集中的应力很容易扩展而形成宏观开裂或整体断裂。因此，在焊接生产中，裂纹一般是不允许存在的。具体控制措施如下：①减小焊接拉应力。可以通过选择合理的装焊顺序，选择合理焊接参数，预热等方法来减小焊接应力；②严格控制焊接热输入量。控制焊接热处输入是焊接过程中必须注意的环节 ，这是因为通过控制热输入可以确保焊接接接头的力学性能同时还对防止焊接热裂纹起一定的作用；③焊缝金属化学成分的控制。这可以通过控制母材金属及焊条或焊接的化学成分来实现。

2.3 咬边

焊接过程中沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷称为咬边。咬边减少了母材金属的有效面积，减弱了焊接接头的力学性能，同时在咬边处容易出现应力集中现象，承载后咬边处易出现裂纹。所以焊接过程中要可以通过选择正确的焊接电流、电压及合适的焊接速度来减少咬边缺陷的数量，也可以通过正确的调整运条角度和电弧角度等方法来实现。

2.4 焊瘤

焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤即为焊瘤。焊瘤对焊缝质量的影响是显而易见的即焊瘤会影响焊缝表面的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中。对于筒装或管类的焊接产品，筒内或管道内部的焊瘤会减小其内部的有效面积。为了防止焊瘤的产生，可以通过正确选择焊接工艺参数，灵活调节焊条角度，选择正确的运条方法及运条角度，选择合适的焊接设备，尽量选择平焊位置等措施来实现。

2.5 夹杂物

焊缝中的夹杂物是指焊接冶金反应产生的、焊后残留在焊缝金属中的微粒非金属杂质。常见的夹杂物有氧化物、硫化物及氮化物等。其危害性与其分布状态有关，均匀细小的夹杂物对焊缝塑性和韧性影响不大，反而会提高焊缝的强度。但当微粒较大时则会严重影响焊缝的力学性能，所以必须采取措施来减少大颗粒夹杂物的产生。防止夹杂物的主要方法是控制其来源，这就要求从冶金方面加以控制，选择合适的焊条、焊剂，这样能够保证熔池脱氧彻底。

此外还要严格控制母材、焊丝及焊条药皮原材料中的杂质，从而减少夹杂物的来源。此外，也可通过选用合理的线能量，保证熔池有必要的存在时间；焊条进行适当摆动，使夹杂物浮出等工艺方面的措施来减少焊缝中的夹杂物。

结语

焊接缺陷严重影响焊接质量，所以必须对其高度重视，本文对焊缝缺陷进行了分类，并对常见缺陷的危害做了详细分析，同时介绍了这些缺陷的防止措施。

参考文献

第6篇：焊接方法范文

关键词:钢结构；焊接变形；控制方法

Abstract: the steel structures in welding process in deformation is inevitable, but can be by reasonable construction measures to control. In this paper, the steel structure after welding deformation processing of analysis, and then analyzes the causes of the welding deformation, and finally it points out that prevention and decrease the welding deformation of the method, and the welding deformation correction methods are given.

Keywords: steel structure; The welding deformation; Control method

中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：

焊接对钢结构来说是一把双刃剑,它成就了钢结构建设的高速度,但是钢结构在焊接时产生的变形问题,也会极大地影响钢结构的施工质量。钢结构在焊接过程中出现变形是不可避免的,但可以通过合理的施工措施来予以控制。

1、变形的种类

钢结构经过焊接加工后,都会发生一定的形状改变,这就是焊接变形。钢结构焊接变形的几种基本形式主要有以下几种:

①线性变形

1)纵向变形:是焊缝纵向收缩引起的;

2)横向变形:是焊缝横向收缩引起的。

②角变形

贴角焊缝上层焊量大,收缩量也大,因此角变形主要是焊缝在其高度方向横向收缩不均匀引起的。

③弯曲变形

对丁字型截面,焊缝收缩对重心有偏心距,因而使截面向上弯曲,所以弯曲变形是偏心焊缝的纵向收缩引起的。

④扭转变形

钢结构焊接过程中,有些特殊的结构形式会出现波浪线型或螺线型变形即为扭转变形,其成因较为复杂。

2、焊接变形的成因

焊接变形产生的主要原因是由于焊接过程中对焊件进行了局部的不均匀加热,以及随后的不均匀冷却作用和结构本身或外加的刚性拘束作用,通过力、温度和组织等因素,从而在焊接接头区产生不均匀的收缩变形。

①结构刚度刚度就是结构抵抗拉伸和弯曲变形的能力,它主要取决于结构的截面形状及其尺寸大小。如桁架的纵向变形,主要取决于横截面面积和弦杆截面的尺寸;再如工字型、丁字型或其它形状截面的弯曲变形,主要取决于截面的抗弯刚度。

②焊缝位置和数量

在钢结构刚性不大时,焊缝在结构中对称布置,施焊程序合理,则只产生线性缩短;当焊缝布置不对称时,则还会产生弯曲变形;焊缝截面重心与接头截面重心在同一位置上时,只要施焊程序合理,则只产生线性缩短;当焊缝截面重心偏离接头截面重心时,则还会产生角变形。

③焊接工艺

焊接电流大,焊条直径粗,焊接速度慢,都会造成焊接变形大;自动焊接的变形较小,但焊接厚钢板时,自动焊比手工焊的焊接变形稍大;多层焊时,第一层焊缝收缩量最大,第二、三层焊缝的收缩量则分别为第一层的20%和5%～10%,层数越多焊接变形也越大;断续焊缝比连续焊缝的收缩量小;对接焊缝的横向收缩比纵向收缩大2倍～4倍;焊接次序不当或未先焊好分部构件,然后总拼装焊接,都易产生较大的焊接变形。

3、预防和减少焊接变形的方法

①放样和下料措施

为了补偿施焊后焊缝的线性收缩,梁、桁架等受弯构件放样时要起拱,放样下料时要留出收缩余量。放拼装台时要放出收缩量,一般受弯构件长度不大于24m时放5mm,长度大于24m时放8mm。

②装配和焊接顺序

钢结构制作拼装的平台应具备标准的水平面,平台的钢度应保证构件在自重压力下,不失稳、不下沉,以保证构件的平直。小型结构可一次装配,用定位焊固定后,以合适的焊接顺序一次完成。如截面对称的构件,装配焊接顺序是先整体装配后焊接,焊接时应采用对角焊接法的顺序以平衡变形,同时应采用翻转架或转动胎具,以便形成船形位置焊缝,否则可由两个或四个焊工分别采用平焊和仰焊,由中间向两端焊接。大型钢结构如大型桁架,尽可能先用小件组焊,再总体装配和焊接。桁架和屋架端部的基座、屋架的天窗架支承板应预先拼焊成部件,以矫正后再拼装到屋架和桁架上,屋架和桁架的焊接顺序是:先焊上、下弦连接板外侧焊缝,后焊上、下弦连接板内侧焊缝,再焊接连板与腹杆焊缝,最后焊腹杆、上弦、下弦之间的垫板。桁架一面全部焊完后翻转,进行另一面焊接,其焊接顺序相同。手工焊时,应采用四个焊工同时从上、下弦中间向两端对称焊接。拼装时,为防止构件在拼装过程中产生过大的应力和变形,应使不同型号零件的规格或形状符合规定的尺寸和样板要求,在拼装时不宜采用较大的外力强制组对,以防构件焊后产生过大的拘束应力而发生变形。

③焊接工艺措施

焊接施工时,应选择合适的焊接电流、速度、方向、顺序,以减少变形。焊接金属构件时,应先焊短,后焊长;先焊立,后焊平;先焊对接缝,再焊搭接缝,应从中间到两边,从里到外焊接。集中的焊缝应采用跳焊法,长焊缝采用分段退步焊和对称焊接法。

④反变形法

拼装时,根据工艺试验和施工经验,使构件向焊接变形相反方向作适量的预变形,以控制焊接变形。这种方法需要预先进行试验,根据焊缝的设计要求,调整好焊接规范,选用材质和规格相同的钢板预先做一个试件进行焊接,使焊缝形式、焊角高度符合设计要求,焊完冷却到环境温度后测量翼板的变形量,把所测量的数值作为压制反变形的参数,压力机在翼板中心线上压出变形量的数值,使翼板的两端预先呈上翘状态,抵消焊接变形量,焊后正好持平。采用这种方法需要一台相应吨位的液压压力机。

⑤刚性固定法

焊接时在平台上或在重叠的构件上设置夹具固定构件,增加刚性后,再进行焊接,这样焊接中的加热和冷却的收缩变形,被固定夹具等外力所限制,但这种方法只适应塑性较好的低碳结构钢和低合金结构钢,不适应中碳钢和可焊性更差的钢材。

4、焊接变形矫正方法

构件发生弯曲和扭曲变形的程度超过现行钢结构规范和设计要求时,必须进行矫正,方法有:机械矫正法、火焰矫正法和混合矫正法。施工时,可以根据实际情况合理选用,矫正时要遵守以下原则:先总体,后局部;先主要,后次要;先下部,后上部;先主件,后副件。

①机械矫正法

机械矫正法是利用机械力的作用,以矫正焊接变形,常采用撑直机、压力机、千斤顶及各种小型机具顶压矫正构件变形。矫正时,将构件变形部位放在两支撑之间,对准构件凸出部位缓慢施力,即可矫正。

②火焰矫正法

采用火焰矫正的原理与焊接变形的原理相同,只是反其道而用之,通过给金属输入热量,使金属达到塑性状态,从而产生变形,构件被局部加热后,依靠加热区的膨胀与收缩差,使构件按照预定的方向发生变形,从而达到矫正的目的。

用火焰加热矫正构件时,一定要让构件处于自由状态,一些自重较大的构件加热后要用吊具提起离开平台,以免自重产生的摩擦力阻碍变形,影响矫正效果。采用火焰矫正法,20m长的钢柱其侧向弯曲和起拱量可以矫正在6mm之内,翼板下挠度可控制在2mm内,远远低于规范要求。但用火焰矫正,在实际施工中很难定量地确定加热部位、加热温度、时间、区域长度等,主要靠积累经验。

利用火焰矫正方便快捷,但必须注意几项基本要领。首先加热温度要掌握好,一般控制在650℃～850℃之间;要掌握在不同环境和不同气温情况下的加热温度;变形量较大的构件一次加热不能完全清除变形时,应错开原来的加热点进行第二次加热矫正;采取合理的矫正顺序,先矫正翼板的不平、倾斜,再矫正侧向弯曲和起拱;矫正过程中要经常用靠弯尺、细钢线、水准仪等检查矫正情况,防止矫枉过正,产生新的变形量。

5、结束语

上述方法都是钢结构焊接施工中对变形预防控制和矫正的一些常用方法,但何时应用何种方法并无明确的规定,通常要根据结构形式和施工方案,并结合丰富的施工经验才能取到事半功倍的效果。

参考文献:

[1]田锡唐.焊接结构[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2]中华人民共和国国家标准[S].钢结构工程施工质量验收规范.GB50205-2001

第7篇：焊接方法范文

关键词：白车身 质量保证 焊点强度

1 概述

在汽车生产的四大工艺冲压、焊接、涂装和总装中，焊接工艺起着承上启下的作用，焊接质量的好坏，不但对车身的安全性有密切的关系，同时对车身内外饰件的装配和车身外观质量等方面都起着至关重要的作用。据统计，一辆白车身焊点数量将达到5300～5600个，因此做好电阻点焊焊接强度的控制，对保证焊接质量起着非常重要的作用。

为保证白车身的焊接质量，必须要建立起相应的质量保证体系。如前期焊接质量策划、焊接过程监控和焊后检验等手段。前期焊接质量策划主要包括焊接设备的选型、焊接工艺方法的评定和检验项目的确定。焊接过程监控则主要是利用计算技术对电阻点焊过程的焊接参数进行实时监控。监控信息必须与焊接质量有密切的关系，呈一定的函数关系并有期望的准确度；信噪比要足够高，信号再现性好，检测手段易实现等特点[1]。

目前常用的监控方式有：①温度监控；②超声波信号监控；③声发射监控；④点阻焊接参数监控；⑤焊点热膨胀监控[2]。其中对电阻点焊焊接参数监控方式有恒流控制法、恒压控制法和恒功率控制法等。但由于过程监控需要使用大量在线计算，除对计算机硬件要求较高外，日常维护花费也较大。

目前，生产中应用普遍还是对焊接工艺装备的日常工艺参数监控的方法。焊后检验主要包括无损检测、破坏性检测和非破坏性检测等。本文主要就焊接生产日常焊接工艺参数监控方法和焊后检验两个方面进行阐述。

2 焊接工艺参数的日常监控

在前期焊接质量策划中，控制计划规定对产品性能和产品质量有影响的各项焊接工艺参数有：焊接电流、焊接时间和电极压力等。因此日常监控主要围绕上面三项工艺参数进行。

首先由焊接车间每月末编制下个月的测量计划，编制完成后交工艺部和品质部进行审核，审核无异议后，由品质部安排人员实施检测计划，在检测过程中若发现异常状况，焊接车间应进行产品追溯排查，同时通知工艺人员进行参数确认工作，调整输入参数后，再进行产品试焊，确认调试后焊接质量，直到符合标准要求为止，并将修改后焊接参数进行保存。其中对关键工位的检测频次做到1次/周，普通焊接工位为1次/2周。

3 焊后检验

焊接后检验主要包括焊点强度质量检验和焊点外观质量保证。

3.1 焊点强度质量检测。焊后检验分为破坏性检验和非破坏性检验。破坏性检验是采用錾子、气动飞铲、液压扩张钳和榔头等工具，对需要检测的焊点进行破坏检测的方式。非破坏性检测主要是由生产线各工位对可錾焊点进行质量检验的方法。其使用的工具就是扁铲和榔头。通常非破坏性检测可以发现简单的焊接缺陷，如虚焊、弱焊等。非破坏性检测一般安排5次/班，首次规定在开班正式生产前进行，并将检测的试片保存。在生产过程中每间隔一定时间，再安排余下的检测试验。如果发现焊接质量不合格的焊点应立即采取措施进行控制，并对前序的产品进行追溯。

破坏性检测是对整个车身焊点进行逐一检查，比较全面，可以发现所有不合格的焊点。但是，经破坏性检测后的车身只能做报废处理，且抽样频率较低，不利于问题的及时发现和处理。非破坏性检测是对车身焊点进行的日常检测，能及时发现问题并采取措施解决。

目前对焊点强度的检测正向无损检测方式发展，无损检测就是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，通过射线、超声波、红外线和电磁等物理方法对焊接质量进行检测的方法。其原理主要是通过利用物质的声、光、电和磁场效应，对被检测对象中是否存在缺陷进行判断，同时还能对缺陷的大小、位置等信息进行采集。由于无损检测具有非破坏性，操作方便、快捷等优点，已被广泛应用到生产实际中。

3.2 焊点外观质量保证。对焊点进行的外观检查。焊点外观缺陷主要有：焊点扭曲、焊点压痕过深、烧穿、未焊透和毛刺飞溅等。根据焊点在车身所处的区域确定焊点外观质量等级。整车焊点外观等级分为3级，每级允许存在的焊点外观缺陷的数量和严重程度有所差别。

根据对焊点强度检测和外观质量的检查，可以计算出被检车身焊点的质量水平值（NQST）。以此可以衡量和控制车身焊点强度质量。NQST（焊点质量水平）值=缺陷焊点数/总焊点数x100%[3]。NQST完成后，应及时组织相关部门召开NQST分析会，将焊点的缺陷问题进行分类并划分责任部门，各责任部门按照PDCA模式对问题进行整改，并进行验证。通过对产品质量的改进和整改措施的执行，会不断降低NQST的值，提升车身焊点综合质量。

4 结束语

通过建立和实施焊接质量保证体系，做好对焊接前质量策划、焊接过程中焊接参数的监控和焊后质量的检验工作，能有效的保证白车身焊接质量，提升产品竞争水平。

参考文献：

[1]王志远.电阻点焊质量监控技术研究进展.内蒙古石油化工，2012年，（5）：84-85.

第8篇：焊接方法范文

关键词：焊接壳体；加工工艺；改进

1.焊接壳体及零件分析

1.1.材料

该零件使用的是5A02（CLF2）防锈铝材料，壳体的外尺寸如下：长度为1100-3200毫米，筒体直径为300-900毫米，厚度在6-12毫米间，法兰直径范围为300-915毫米。筒体是其主要部件，其外形尺寸约为623mm*2644mm*8mm. 从其材料性能来看，其加工过程中发生的变形的机率较大，这无疑会影响整个焊接壳体的质量。

1.2. 加工工艺及性能

该壳体是5A02（CLF2）防锈铝材料，原来使用的加工工艺流程主要如下：剪—直缝坡口--滚圆—焊接—割孔—加增支撑装置--镗环缝坡口加工。其在加工中，容易因夹压而引起变形。在对筒体进行加工前，使用相应的支撑装置进行夹压加工，并无法让筒体发生塑性形变，拆除改支撑装置后，筒体会恢复其弹性变形，这就导致其加工的筒体翻边处坡口等也开始变形，使我们在焊装支管筒体与筒体对焊的过程中，出现不均匀的焊缝，且其收缩量也不同，对整个焊接壳体进行精加工后，焊装后的筒体，其法兰厚度也不相同，甚至同一法兰出现厚度相差达6mm的现象。且矫正这种变形的难度较大，即便成功也会对筒体的外观产生较大影响。综上所述，使用原来的方法来对壳体进行加工，期间还有些地方有待改进。为此，我们应对其加工工艺进行改进，以提高其加工及外观质量[1]。

2.外壳的焊接

2.1.焊接工艺分析与焊接应力的形成

焊接是采取加热、加压的处理办法来将两种工件融合在一起，这一过程中，可根据实际需求来选择是否使用填充材料。在构件中还留有一定的焊接应力，这部分应力也容易带来焊接变形等问题，甚至还可能使外壳的隔爆性能变差。开始焊接时，局部的构件处于加热状态中，各部分的变形程度也不一样，同时还会产生内热应力，越加热，其温度和内应力也会逐步上升，当内应力上升到其材料的承受极限时，构件中某些材料便会出现塑性变形的问题。焊接完毕后，温度会有所下降，各个部分所引起的收缩变形情况也不一样，此时还可能形成新的内应力。

2.2.防止焊接变形的办法

2.2.1. 焊缝的设计

设计焊缝时，焊缝的数量要尽量减少，可直接用折弯板来取代焊接板，同时还应选好焊缝所在的位置，尽可能别让其过于集中或交叉；应认真考虑焊缝的形状和结构形式，建议使用双U形坡口、双V形坡口等形状[2]。这是因为这两种结构形式能减少焊接变形的可能。此外，焊缝的截面尺寸应尽量减小，建议先使用直径较小的焊条进行焊接，这样形成的内应力相对来说也比较小，不容易出现焊接变形的情况。

2.2.2. 选择恰当的焊接工艺方法

焊接时，应先选择焊收缩量偏大的焊缝进行焊接，让其能得到自由收缩，同时内应力也能得到均衡分布。例如：在焊接防爆开关的外壳时，因对接焊缝的收缩状态较为明显，因此建议将其放在焊接的首位，焊接完这一部位后再对角焊缝进行焊接；如果焊缝完全被密封，在焊接前，我们可将构件进行装配，使其产生与焊接变形相反的预先变形，这么做也是为了避免焊接后壳体再次发生变形。

2.3.消除焊接应力

消除焊接应力的方法主要可分为四种，它们分别是：退火（整体或局部）、自然时效以及振动时效。1.退火。事实表明，整体退火的方式，可消除大多数的焊接剩余应力，效果较为明显；而局部退火只是针对局部工件进行加热，其去火效果并不明显。2.自然时效。简而言之，就是把焊接外壳放在露天环境下，并持续一段时间，使构件中剩余的应力能在自然环境的影响下逐渐消除；3.振动时效。主要是指通过机械振动的方法来抵消其构件内部的残余应力，它能较好的稳定工件的尺寸及形状。4.水压试验。水压试验中，应及时检查壳体冷段压力以及温度，避免其起压，等到金属元件和焊缝上无水珠泄露，受压元件也未发生残余变形，即可判断水压试验合格[3]。

3.加工工艺方法的改进

从上述工艺方法来看， 要解决外壳因焊接加工而产生变形的问题， 本文针对壳体焊接加工工艺提出了下列两种改进方法。焊装零件壳体时，应给支撑装置留出一定的位置与空间，等到壳体被完全焊装好后，再将支撑装置拆除。尽管该方案可避免筒体弹性变形后带来的加工质量问题， 不过由于壳体类型较多，所耗费的生产成本也较高。

加工好零件坡口后，将支撑装置拆除，在焊装壳体时再把它装夹在筒体零件上， 这样原坡口的加工状况就能得到恢复。该方案可有效减少筒体滚圆和翻边所产生的圆度变形问题， 不过因简体外形尺寸比较大，零件壁薄，装好支撑装置后，很难再调整到原来的加工状况，且生产效率不高。而如果是对这种筒体外壳加工工艺方法做出改进，改进后的工艺流程大体为：剪—直缝坡口—滚圆—直缝焊接—割孔—翻边—加增支撑装置—镗加工筒体坡口—焊接大法兰等。从这一流程中我们看到，镗加工、焊接大法兰等多道工序的增加，可较好的解决原来工艺中筒体变形所引发的质量问题，实现了各工序间的有效传递，使其生产效率得到有效提高。通过对上面几种工艺方法的对比和分析，在实际生产中，我们建议使用后一种加工方法，它能保证壳体的加工、焊接质量，同时也能降低壳体加工的返修率。

4.结论

通过大量的试批量生产实践，我们最终确定了该工艺方法的稳定与可行性，并看到了它在制造大型焊接壳体时所具有的明显优势，同时它也能有效减少壳体变形的机率。该工艺的应用，改变了以往大型焊接壳体的生产工艺，因此也值得在公司使用和推广。

参考文献

[1] 赵如福.金属机城加工工艺人员手册[M].上海：上海科学技术出版杜，1979.

第9篇：焊接方法范文

关键词：焊接变形大面积薄板控制方法

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一、绪论

钢制储罐是石油化工生产常用的容器设备，其焊接方法较多，如手工电弧焊、半自动焊接和自动焊接等方法。不管采取哪种焊接方法，在焊接过程中存在的主要问题是焊接变形问题，特别是储罐底板焊缝多、板厚小，施工中时常会产生较大的波浪变形等。具体分析焊接变形产生主要原因，并采取针对性的措施，将会取得良好的效果。

二、焊接变形

焊接变形不仅影响产品的外观和使用，过大的变形还会导致焊件报废。要想有效控制焊接变形，必须找到产生焊接变形的原因，然后采取相应的控制方法。大面积薄板焊接变形最根本原因是由于在焊接中局部加热不均匀,使得构件上各部分金属产生不均匀的膨胀,冷却时产生不均匀的收缩。另外这不均匀的热胀冷缩相互牵制且受到周围冷金属的限制,从而产生不同程度的变形。

三、控制方法

大面积薄板焊接焊缝形式主要为对接和搭接。但这两种焊缝形式产生的变形基本一样，除产生横向收缩和纵向收缩外，如图一、二所示，还会产生失稳翘曲变形如图三所示，以上三种变形共同作用即产生常见的薄板焊接后的鼓包现象。

图一 焊接横向收缩 图二 焊接纵向收缩

图三 焊接失稳翘曲变形

在实际工程中要想获得最佳的理想状态，就必须让三种方式的应力和变形合理分布在该结构中，使之相互制约、相互控制，正负变形保持在一个平衡的状态下。这一指导思想是控制大面积薄板焊接工程中焊接变形的有效途径。

本文介绍的储罐钢板材质均为Q235-B。中幅板之间、内环板之间为搭接，外环板之间为对接，中幅板与内环板、内环板与外环板之间为搭接，中幅板呈球面形。底板的结构形式如图四所示。

图四 罐底板焊接布置图

1、技术难点

面积大，板壁薄，内、外环板厚度不一致，为厚板与薄板搭接。 施工前一定要理论与实践相结合制定合理的施工工艺，稍不注意就会产生较大的凸起，给后续施工带来麻烦。重新修理不仅难度大，而且会使生产成本增加。因此，合理选择施工工艺是建立在灵活掌握变形产生机理的基础上，也就是要理论与实践要相结合。

2、焊接工艺及剖析

(1)如图五所示，给出了引起焊接应力和变形的主要因素及其内在联系。

图五应力与变形的主要因素

焊接时局部不均匀的热输入是产生焊接应力与变形的决定因素。而热输入是通过材料因素、制造因素和结构因素所构成的内拘束度和外拘束度而影响热源周围的金属运动，最终形成焊接应力和变形。材料因素主要为材料特性、热物理常数及力学性能，在焊接温度场中，这些特性呈现出决定热源周围金属运动的内拘束度。制造因素（工艺措施、夹持状态）和结构因素（构件形状、厚度及刚性等）则更多地影响着热源金属的外拘束度。随焊接热过程变化的内应力场和构件变形，称为焊接瞬态应力与变化。而焊后，在室温条件下残留于构件中的内应力场和宏观变化，称为焊接残余应力与焊接残余变形。

根据多年的实际经验和理论分析结果，不管哪种形式的底板，在焊接工艺上采取的工艺措施大致相同，其主要措施有：

a． 先焊短焊缝后焊长焊缝，采取分段退焊，由内向外依次进行。

b．中幅板和内环板之间的焊缝，可由数名焊工均布对称施焊，并可同时进行。

c．内环板与外环板的搭接焊缝暂时不焊，留待底层壁板与内环板角焊缝施焊完毕后在进行焊接。

e．焊接后自由收缩

f．减少焊接区与整体结构之间的温差

g．使焊接应力尽量减少并均匀布置

（2）如图六为储罐底板1/4布置图

图六储罐底板1/4布置图

A、焊接顺序：

如图中的中幅板焊缝编号1，首先将其焊接，使板在长度方向通过自由收缩成为整体长条。然后再将标注为A的板焊接为一个整体，再将标注为B的板与标注为A的板焊接为一个整体，以此类推。焊接时将底板根据中心线分为四个大区，即每90度范围一个区，四个区域内安排若干焊工同时进行焊接。焊接环板时焊工均布，顺着一个方向进行焊接，先焊短缝，待中幅板焊完后焊接内环板与中幅板的环缝，内、外环板之间的环缝待壁板与外环板角缝焊完后进行焊接。

B、 先焊短焊缝后焊长焊缝的基本原理

将中幅板焊缝编号1进行焊接，所有中心板都成为焊接后得到自由收缩、基本无应力的若干长条。这属于在自由收缩状态下成型，这样焊接应力很小，变形也很小。

焊接标注为A的板时，将与标注为B的板的焊缝进行点焊，然后焊接标注为A的板，使标注为A的板成为一个整体，然后以此类推进行焊接。这样也是先焊断缝后焊长缝，A板与B板焊缝的点焊起到了焊接A板时反变形的作用。

反之，若先焊长缝，然后再去焊短缝，短焊缝收缩时却受到长缝的限制而不能自由收缩，热胀时产生压应力，收缩时产生拉应力，因而存在较大的焊接应力，会产生很大的变形。整个底板若都这样无次序地焊接，底板会产生更大的变形，导致底板大量的凸起，严重的甚至会报废，造成重大的质量事故。

C、所有焊缝均采用分段退焊法、由内向外依次焊接的基本原理

a． 分段退焊基本原理分段退焊的原理与间歇焊和减少焊接线能量的原理基本是一样的，主要是缩小焊接区与结构整体之间的温差，从而减少变形。根据实践经验，底板的分段退焊，应以一根焊条（约焊200mm）为一个循环比500mm~600mm一个循环变形要小的多。这样焊的缺点是接头增加，降低美观程度，但比变形后再处理合算的多。

b．由内向外依次焊接的基本原理因为两板相焊，焊缝会产生横向收缩和纵向收缩，又因内部是封闭部位，外部属自由端（越往外越明显），由内向外可使焊缝的横、纵焊缝自由收缩；反之，若先焊外，自由端被固定，在焊内部时，焊缝的横、纵向收缩都会受到限制，因而产生较大应力，从而产生较大变形。

c．底层壁板与外环板的角焊缝焊完后再焊内外环板之间的对接焊缝。

如图七所示。在一张δ=4.5mm厚的钢板上割下一个φ300mm的圆，割完后便出现中凸变形，这是因为边缘受热后收缩，相对中部伸长造成的。由此分析壁板处的两条焊缝，若先焊内外环板之间的环缝，再焊壁板与外环板的角焊缝，这两条焊缝所产生的收缩量全部叠加在整个底板的边缘上，会引起底板的中凸变形；若先焊壁板与外环板的角焊缝并自由胀缩全冷后再焊内外环板之间的环焊缝，此时只有一道缝的收缩量使底板产生中凸变形，因而可最大限度减小变形量。

图七 气割周边受热形成的中凸变形

d．多名焊工均布对称施焊的基本原理

如图八，长条钢板不对称受热而引起变形。在底板的焊接中也要由多名焊工均布对称施焊，这样可以防止不对称受热引发偏心力而引起变形。若对称受热，两侧的应力相等而又有足够的宽度，不会使中心板产生弯曲。

图八钢板不对称受热产生的变形

4、 结束语

工程实践告诉我们，大面积薄板焊接的应力和变形的控制必须综合治理。此次储罐底板焊接工艺经实践证明对薄板焊接的应力和变形能有效地控制。但在工程实际的运用中还应具体问题具体分析，不断地进行修改，以达到最优的效果。

参考文献:

[1]技工学校机械类通用教材编审委员会.

焊工工艺学[M]北京

[2]焊接工程师手册 机械工业出版社2002.1