在鋼結(jié)構(gòu)箱體的制造過程中，焊接變形是一個常見的問題。為了控制焊接變形，可以采取以下技巧：進行焊接前對焊縫區(qū)域的應(yīng)力和應(yīng)變進行預(yù)測，以了解可能產(chǎn)生的變形情況。根據(jù)預(yù)測結(jié)果，設(shè)計合理的焊接順序和參數(shù)，避免過度加熱或冷卻，減少焊接應(yīng)力的產(chǎn)生。采用預(yù)熱、后熱處理等措施，可以有效改善焊接后的殘余應(yīng)力分布，進一步降低焊接變形的風(fēng)險。對于已發(fā)生的焊接變形，可以通過機械矯正、熱矯正等方法進行補償，以恢復(fù)箱體的形狀和尺寸。

一、設(shè)計方面的控制技巧

• 合理布置焊縫
  • 減少焊縫數(shù)量和尺寸，能降低焊接變形的可能性。例如在滿足結(jié)構(gòu)強度要求的前提下，盡量簡化焊縫布局，避免不必要的焊縫。
  • 使焊縫位置靠近構(gòu)件的中和軸，并且焊縫布置應(yīng)對稱于構(gòu)件中和軸，這樣能使焊接時產(chǎn)生的變形相互抵消，減少整體變形。
• 選擇合適的坡口形式
  • 雙面均可焊接操作時，采用雙面對稱坡口。例如對于較厚的鋼板焊接，雙面對稱坡口能讓焊接熱量分布更均勻，減少因單面受熱過多導(dǎo)致的變形。
  • 在T形接頭板厚較大時采用開坡口角對接焊縫，有助于控制焊接變形。

二、施工方面的預(yù)防技巧

（一）反變形法

• 在構(gòu)件施焊前，確定焊接變形的大小和方向，施加與焊接變形相反的作用力來抵消焊接變形，從而使構(gòu)件焊后達到設(shè)計要求。比如在焊接箱體的側(cè)板時，如果預(yù)計會向內(nèi)側(cè)產(chǎn)生角變形，可以在焊接前預(yù)先將側(cè)板向外彎曲一定角度，焊接后側(cè)板就能達到較為理想的形狀。

（二）剛性固定法

• 在沒有采取反變形的情況下，將構(gòu)件固定以增加焊件剛度，限制焊接變形。可以按變形相反方向，用夾具或點焊方式將焊件固定。例如使用特制的夾具將箱體的各個板塊夾緊固定，在焊接過程中限制其變形的發(fā)生。

（三）合理選擇焊接方法

• 焊接的原始溫度越高，熱能越高，引起的變形越大。所以選擇能量較低的焊接方法可有效防止焊接變形。例如采用C02氣體保護焊代替手工電弧焊，C02氣體保護焊能量相對較低，能減少熱量輸入，進而減少焊接變形。另外，采用多層焊的方式也能降低能量輸入，減少變形。多層焊時每層焊縫的熱輸入比一次完成的單層焊時小得多，加熱范圍窄，冷卻快，產(chǎn)生的收縮變形小得多，而且前層焊縫焊成后對下層焊縫形成約束，多層焊時的縱向收縮變形比單層焊時小得多，焊的層數(shù)越多，縱向變形越小。

（四）選擇合理的裝配焊接順序

• 使物件在焊接過程中，通過合理的裝配焊接順序，讓焊接變形能夠互相抵消，從而降低變形。例如對于箱體結(jié)構(gòu)，可以先焊接內(nèi)部的支撐結(jié)構(gòu)，再焊接外部的側(cè)板，這樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)焊接產(chǎn)生的變形可以被外部焊接所部分抵消，減少整體變形量。同時，在多層焊時采用與構(gòu)件中和軸對稱的焊接順序也有助于控制變形。

三、焊后矯正焊接變形的方法

（一）機械矯正法

• 利用外力，使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接變形方向相反的塑性變形，與焊接變形相抵消，從而達到消除焊接變形的目的。例如對于箱體焊接后出現(xiàn)的彎曲變形，可以使用千斤頂?shù)裙ぞ呤┘臃聪虻牧M行矯正。

（二）火焰矯正法

• 利用火焰在與焊接變形方向相反的對應(yīng)部分局部加熱產(chǎn)生壓縮塑性變形，使較長的金屬在冷卻后收縮，來達到矯正變形的目的。使用火焰矯正法的關(guān)鍵是正確選擇加熱位置和加熱范圍。比如箱體的某個側(cè)板出現(xiàn)向外凸出的變形，可以在凸出部位的內(nèi)側(cè)用火焰進行加熱，使其產(chǎn)生向內(nèi)的收縮變形來矯正整體形狀。

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