第一篇：如何控制焊接變形

大型復雜結構件焊接工藝措施

隨著焊接技術的發展，尤其是焊接設備的更新換代，焊接輔材的豐富，焊接母材含碳量的有效控制，合金元素的增多，材料強度級別大幅的提高，使許多低合金高強度鋼的可焊性越來越好，大型復雜結構件的制作難度大幅降低，從而為大型結構件的設計，通過合適的焊接工藝措施，把設計模型變為實物而成為現實。

對于大型結構件制作來說，最常見的就是兩大問題：一是焊接變形；二是焊接裂紋。下面從焊接工藝方面說明如何解決上述兩大問題。

焊接變形是大型結構件最關鍵也是最難控制的問題之一，大型結構件一旦產生超出控制量的變形，是很難校正的，不但會造成極大的直接經濟損失，同時也極大地影響制作周期，我們通常采取如下工藝措施對變形進行控制：

1.母材（鋼板）選用控制：選用大鋼廠的材料，因為大鋼廠設備先進，注重軋制工藝，熱處理工藝規范到位，板材平展，內應力小，既能保證機械性能，也能保證化學成分的穩定。

2.備料變形控制：采用對稱備料，減少熱量集中引起的熱應力變形，控制平彎，側彎，扭曲變形。對于厚板采用鉆孔分段切割，對于由熱切割引起的不可避免的變形，則通過機械校平直，為總裝作準備。3.裝配方式控制：對于超大型結構件，首先應根據整體結構，分析容易產生變形的焊接應力區，對這些應力區通常采取“化整為零”的方法，也就是將整體細化成相對“獨立”的小單元，分單元組裝，局部施焊，讓整體焊接應力產生在小單元中，這些小單元不但能更容易地進行機械或熱校平，還能在總裝發揮小單元時進行整體變形的有效控制。

4.施焊方式控制：通過分析大型結構件結構特性，確定中性線，制定合理的焊接工序，能用對稱焊的采用對稱焊。對于截面較大的焊縫，采用多層多道多次填滿。對于截面突變的大型結構件，在截面附近的焊縫，要特別注意控制焊接規范，通過控制焊接規范調節工件變形，也就是朝著我們需要控制的方向變，這種方法在橫梁類結構件中取得了很好的效果。

5.反變形法控制：在分析基本應力分布情況及主焊縫位置關系后，對厚板件，尤其是鍛造導軌件采用反變形的方法效果顯著。如：CKX52125X60/400-M13350 橫梁的制作就是很成功的例子，橫梁總長17630，其截面最大尺寸2000X1300，總重51.7噸，導軌總長17630，導軌截面尺寸240X310，將此導軌沿中心軸線反變形約15mm，總裝焊接完成后，經檢查，其導軌平直度在8mm以下，完全能夠滿足加工要求（加工余量為15mm）。

6.燜火控制：最后一道控制變形的方法就是燜火過程中控制，具體方法就是對已經變形打不到加工要求的件，根據變形情況，墊好支點，上部適當位加壓，并控制合適的燜火溫度，這比較適合截面和長度比較小的結構件。

對于大型結構件來說，裂紋是較易出現的一種焊接缺陷，并且裂紋是一種致命的缺陷，對重型結構件來講是要嚴格控制的，產生裂紋通常有幾大因素，一是結構件本身具有剛性決定的拘束度（R），二是由化學成分決定的綜合指標碳當量（對于一般材料來說主要是碳的含量），三是焊接母材、焊接輔材及環境影響決定焊縫氫的含量，含氫量過大易產生氫致延遲裂紋。

通常來說，重型結構件的R都是比較大的，因此由焊接應力引起的（剛性）裂紋是很大的。為了避免由上述因素引起的裂紋，在實際制作中我們采取了如下控制措施：

1.為了減少氫致延遲裂紋的影響，首先選擇優質焊接材料（對于關鍵焊縫，焊絲與母材化學成分應匹配），并妥善存放，隨用隨取，開包后不宜放置時間過長，其次焊縫周圍去銹要徹底，對于氣割坡口，表面氧化物要清理干凈等。

2.結構選材一經確定，該件的可焊性就決定了，建議設計時不要選用含碳量較高的材料。

3.對于碳當量較大的母材，采焊前預熱、焊后保溫，控制工件冷卻過快和焊縫位置出現淬硬傾向，控制易裂組織（馬氏體）的產生。

重型機床結構件除了從焊接工藝角度控制焊接變形和焊接裂紋除外，設計在考慮滿足重型機床結構件強度、剛度和局部硬度的前提下，也應該重點考慮正確選用材料，結構施工空間。

武重鑄鍛公司金結廠

第二篇：薄板焊接變形產生的原因及控制

薄板焊接變形產生的原因及控制

[摘要]焊接變形產生的根本原因就是焊件在焊接過程中經受了不均勻的加熱及冷卻，但由于不均勻的溫度場，導致焊件不均勻的膨脹和收縮，從而使焊件內部產生焊接應力而引起焊接變形。由于焊接熱源對焊件的作用，在焊接結構中產生的尺寸及形狀的變化，從而嚴重的影響了焊接質量。對薄板焊接變形產生的原因進行了論述，同時介紹了控制變形的工藝措施。

[關鍵詞]薄板焊接 焊接 應力與變形 焊接變形控制措施

一、薄板焊接變形產生的原因及影響因素

薄板產生焊接變形的原因有很多，主要是由于自身的拘束能力不足，剛性小，抵抗彎曲變形的性能降低。薄板焊接變形具有復雜性、多元性，要成功實現薄板焊接變形的控制，必須了解薄板焊接變形質量影響因素。因此，為控制變形應采取附加措施，如點固焊、焊后處理等，另外在焊接過程中對焊接熱輸入的控制以及所采取的焊接方法都將對薄板變形產生影響，要成功實現薄板焊接變形的控制，首先要了解薄板的焊接變形產生的原因，才能有效的控制焊接變形。

（一）焊接方法對焊接變形的影響

選擇焊接方法需要考慮的是生產效率和焊接質量，而焊接方法、焊接工藝和焊接程序顯著影響了焊接變形，因此所采用的焊接方法必須具有高的熔敷效率和盡量少的焊道，還必須具有小的熱輸入。通常用于船體焊接的方法有單面埋弧焊、雙面埋弧焊、藥芯焊絲電弧焊、惰性氣體保護焊、活性氣體保護焊等。目前薄板的激光焊拼焊在汽車工業中得到大量應用，用于艦船的激光焊已經開始在國外的某些大型船廠進行試驗研究，估計不久的將來會得到實際應用。

（二）點固焊工藝對焊接變形的影響

電弧點焊不僅能保證焊接間隙而且具有一定的抗變形能力，但是要考慮點固焊焊點的數量、尺寸以及焊點間距。對于薄板變形來說，不適當的點固焊工藝有可能在焊接之前就產生相當大的焊接殘余應力，對隨后的焊接殘余應力積累帶來影響。點焊尺寸過小，可能導致焊接過程中產生接頭開裂使焊接間隙得不到保證，如果過大，可能導致焊道背面未熔透而影響接頭的完整性。點固焊的順序、焊點間距的合理選擇也相當重要，其影響結果在許多文獻中都有描述。

（三）裝配應力及焊接程序的影響

應盡量減少焊接裝配過程中引起的應力，如果該應力超過臨界變形應力就可能產生變形。

（四）焊接尺寸對焊接殘余應力的影響

焊接過程中的局部高溫加熱和快速冷卻在焊縫及近縫區的母材內產生熱應變和壓縮塑形應變，進而引起內應力，最終導致構件的縱向撓曲變形和角變形等。當接頭形式和焊板尺寸、材料一定時，縱向撓曲變形和撓度與總的縱向收縮應力相關，與焊縫金屬斷面面積成正比。

（五）焊接熱輸入對薄板焊接變形的影響

焊接熱輸入對焊接殘余應力和變形有很大的影響，所以在保證焊縫成形良好的情況下，盡可能采用小的焊接熱輸入。從而保證焊接應力和較小的焊接變形。

（六）板厚對焊接變形的影響

隨著板厚的減小，抵抗彎曲變形的性能降低，這也是薄板焊接變形控制困難的主要原因。

二、控制變形的工藝措施

（一）焊前控制措施

（1）剛性固定法。采用設計合理的組對焊胎夾具，將焊件固定起來進行焊接，增加其剛性，達到減小焊接變形的目的，保證裝配的幾何尺寸。當薄板面積較大，焊縫教長時，可采用壓鐵法，分別放在焊縫兩側來減小焊接變形。

（2）焊接間隙，焊件間隙不能過大，越小越好，最多不超過0.5mm，切割熔渣與剪切毛刺應清理干凈，以減少焊接變形。

（3）焊接之前應采用較小直徑的焊條（如E4303、直徑2.5mm）進行點焊（定位焊），可增加焊件剛性，對減少焊件變形有利。

（二）焊接過程中的控制措施

焊接過程中可以從以下兩個方面調整薄板結構的焊接變形。一是減少加熱階段產生的縱向塑性壓應變。二是增大冷卻階段的縱向塑性拉應變，在焊接過程中使用相應夾具、強迫冷卻焊接區、減少焊接熱輸入或采用溫差拉伸等方法可以減小變形，在一定程度可降低殘余應力，但很難做到消除變形或定量控制殘余應力水平，因為這些方法未能從根本上解決薄板構建焊接變形的特殊問題――主要是焊接過程中產生失穩變形。

（三）焊后控制措施

采用多點加熱的方法矯正薄板焊后的凹凸變形，加熱點直徑一般不小于15mm。加熱時，點與點的距離應隨變形量的大小而定，一般在50―100mm之間。根據焊后熱處理消除殘余應力機制，通過對縫隙試樣、板條及板塊試樣強制變形焊接后再進行熱處理，可防止薄板焊接構件的焊后回彈變形，穩定構件尺寸。

三、結論

綜上所述，薄板焊接變形與控制具有以下特點：

1.薄板焊接變形具有復雜性、多元性，從而嚴重影響了焊接質量，是國內外薄板焊接的一個技術難題。

2.要成功實現薄板焊接變形的控制，必須進行薄板焊接變形影響因素的研究及控制焊接變形措施的研究。

3.雖然國內外對薄板焊接變形的預測與控制進行了大量研究，但是由于焊接變形控制的難度比較大，所以許多基礎理論及解決辦法還未搞清楚，所以有必要繼續對這一焊接難題進行研究，為縮短與國外技術的差距奠定基礎。

（作者單位：中原油田采油一廠 河南省濮陽市）

第三篇：焊接殘余變形預防和控制(周尚諭)[小編推薦]

焊接殘余變形的預防和控制

周尚諭

（華東交通大學

材料加工工程，江西 南昌 330013）

摘要：焊接殘余變形可以從設計和工藝兩個方面來解決。而設計上如果考慮的比較周到，注意減少焊接變形，往往比單獨從工藝上來解決問題要方便的多。相反，如果設計考慮不周，則往往會給生產帶來許多額外的工序，大大延長生產周期，提高產品的成本。因此，我們應該充分了解內應力產生的原因和形成變形的基本規律，以控制或減小焊接應力和變形的危害。

關鍵詞：焊接；殘余變形；焊接結構；預防；控制

The prevention and the control welds the

remaining distortion

ZHOU Shang-yu(East China jiaotong university，jiangxi nanchang 330013）

Abstract：Welds the remaining distortion to be possible solves from the design and the craft two aspects.But designs, if considers to be quite thorough, the attention reduction welding deformation, often compared to alone solves many which from the craft the question must facilitate.On the contrary, if design consideration not week, will then often bring many extra working procedures to the production, will lengthen the production cycle greatly, will enhance the product the cost.Therefore, we should understand fully the internal stress produces the reason and forms the distortion the basic rule, controls or reduces the welding stress and the distortion harm.Key word：Welding;Remaining distortion;Welding structure;Prevention;Control 1 引言

焊接技術在工業中的應用的歷史并不長，但它的發展卻是非常迅速的。短短的幾十年中，焊接已在許多工業部門的金屬結構中，如建筑鋼結構，船體，鐵道車輛，壓力容器中幾乎全部取代了鉚接。不僅如此，在機械制造領域，過去的整鑄整緞方法生產的大型毛坯改成了焊接結構，大大簡化了生產工藝，降低了成本[1]。然而，焊接結構不可避免的會產生很多的缺陷，其中，焊接殘余變形是焊接結構不可避免的缺點之一，它的存在造成了焊接結構形狀變異、尺寸精度下降和承載能力降低，并在工作載荷作用下引起附加彎矩應力和應力集中，是造成焊接結構早期失效的主要原因，也是造成焊接接頭疲勞強度下降的原因之一。人們采取了許多工藝方法來預防和控制焊接殘余變形[2-4]，如，反變形方法、剛性固定法、合理選擇焊接順序、限制焊接線能量等，也經常采用理論計算來評估焊接變形叫，這為改善焊接結構的質量提供了保障。2 預防焊接結構變形的措施

2.1設計措施

預防焊接變形的措施：結構設計(1)合理的選擇縫尺寸和形式

a)對于板厚的對接接頭：多采用X型焊縫；厚度更大的采用U型、雙U型、窄間隙深坡口焊縫。

b)保證承載能力的情況下，盡可能減少焊縫，但也不要太小，太小的焊縫，冷卻速度過大，容易產生一系列焊接缺陷。

c)對于受力較大的T/十字型接頭，在保證相同強度條件下，采用開坡口的焊縫可以比一般焊縫減少焊縫金屬。

d)當計算確定T型接頭焊縫時，采用雙面角焊縫代替單面角焊縫。e)設計的結構盡可能使R多數焊縫可以自動焊，薄板焊用CO2氣體保護焊代替手工焊或氣焊，用接觸點焊代替熔化焊。

(2)盡量減少不必要的焊縫。

(3)合理的安排焊縫的位置，安排焊縫盡可能對稱于截面中性軸。a)焊縫接近斷面中性軸，可以減小焊縫所引起的撓曲。b)由于橫向收縮量通常要比縱向收縮量明顯，應取焊縫布置于平行于最小變形方向。

c)夾具盡可能不影響薄板因焊縫而失穩。d)夾具不影響焊后結構尺寸。2.2工藝措施(1)反變形法

這是生產中最常用的方法。為了抵消焊接殘余變形，焊前預先使焊件向焊接變形相反的方向變形。V形坡口對接焊中，均采用了反變形法來控制焊后的殘余角變形，例如工字梁焊后產生的角變形，可在焊前預先將翼板制成反變形，然后焊接以抵消焊后變形。

(2)剛性固定法

這種情況是在沒有反變形的情況下，焊前對焊件采取外加剛性約束，使焊件在焊接時不能自由變形。例如把薄板焊件固定在平臺上，然后再焊接就能很好的控制焊接變形。

(3)選擇合理的裝配焊接順序

采用不同的裝配和焊接順序，會產生不同的變形效果。如工字梁的焊接，采用兩種不同的裝焊順序，產生的變形效果不同。如果先焊接成丁字形，然后再裝配另一塊翼板。在焊接丁字形結構時，由于焊縫分布在中性軸的下方，焊后將產生較大的上拱彎曲變形，即使另一塊翼板焊后會產生的反向彎曲變形，也難以抵消原來產生的變形，最后工字梁將形成上拱彎曲變形。第二種先整體裝配成工字梁，然后再進行焊接，此時梁的剛性增加，再采用對稱、分段的焊接順序，焊后上拱彎曲變形就小得多。這是先總裝后焊接的控制結構焊后變形的工藝措施[5]。

對于不能一次總裝成型的焊接結構，采用分步總裝，逐步克服[6]。同樣能起到適當控制結構的殘余變形。如制作一個中間帶有若干個隔板的箱形封閉式梁，在總裝工藝中不能一次成型，只有分兩步走：先制成一個“?”形梁, 然后再在上方蓋上蓋板, 即形成一個“口”形的箱梁。在第一步總裝過程中, 采取合理的焊接方向和焊接順序等方法, 以求最大限度地減少結構的彎曲變形。這樣, 到工藝結束, 工件的殘余變形仍然很小, 一般不需再處理就能達到結構要求。

(4)合理選擇焊接方法和規范

1)對稱焊接。如果焊接結構的焊縫是對稱布置的，應該采用對稱焊接。這時應注意焊接順序，采用分段、跳焊的對稱焊接，通過先后焊縫的熔敷量來控制變形量，效果很好。

2)不對稱焊縫。如果焊接結構的焊縫是不對稱布置的，采用先焊焊縫少的一側，使后焊的焊縫產生的變形足以抵消先前的變形，以使總的變形減小。

3)采用不同的焊接順序。結構中若是長焊縫，采用連續的直通焊，將會造成較大的變形，在實踐中常采用分段退焊法、分中段退焊法、跳焊法和交替焊法不同的焊接順序來控制變形[5]。

同時保證選用線能量低的焊接方法。(5)散熱法

用強迫冷卻的方法將焊接區的熱量帶走，使受熱面積大為減少，從而達到減小變形的目的。應該注意，散熱法不適應誶硬傾向大材料。3 矯正焊接變形的方法

(1)機械矯正法

利用外力使構件產生與焊接變向相反的塑性變形，使兩者相互抵消。例如用加壓機構來矯正工字型梁的焊接變形。

(2)利用機械拉伸法來消除焊接殘余應力

產生焊接殘余應力的根本原因是焊件焊后產生了壓縮殘余塑性變形。因此，焊后對焊件進行加載拉伸，產生拉伸塑性變形，它的方向和壓縮殘余變形相反，結果使壓縮殘余變形小，因而焊件中的焊接殘余應力亦隨之同步減小。

機械拉伸消除應力法對于一些焊后需要進行液壓試驗的焊接容器特別有意義，因為液壓試驗時容器所承受的試驗壓力均大于容器的工作壓力，例如鋼制壓力容器其試驗壓力為容器工作壓力的1.25 倍，所以容器在進行液壓試驗的同時，對容器材料進行了一次相當于機械拉伸的膨脹，從而通過液壓試驗，消除了部分焊接殘余應力。

(3)利用錘擊焊縫區來控制焊接殘余變形

焊接殘余應力產生的根本原因是由于焊縫在冷卻過程中的縱向收縮和橫向收縮，因此焊后利用小錘輕敲焊縫及其鄰近區域，使金屬展開，能有效減少焊接殘余應力，利用錘擊法可使應力減少1/2～1/4。進行錘擊焊縫時，焊件溫度應當維持在100 ℃～150 ℃之間或在400 ℃以上，避免在200 ℃～350 ℃之間進行，因為此時金屬正處于藍脆性階段，若錘擊焊縫容易造成斷裂[7]。

多層焊時，除第一層和最后一層焊縫外，每層都要錘擊。第一層不錘擊是為了避免產生根部裂紋，最后一層焊縫通常焊得很薄，主要是為了消除由于錘擊而引起的冷作硬化。

(4)利用火焰法控制焊接殘余變形

利用火焰對焊件進行局部加熱時產生的塑性變形, 使較長的金屬在冷卻后收縮, 以達到矯正變形的目的稱為火焰加熱矯正法。火焰加熱矯正法矯正焊件殘余變形時要注意以下事項[7]：

①加熱用火焰通常采用氧乙炔焰，火焰性質為中性焰，如果要求加熱深度小時，可采用氧化焰。

②對于低碳鋼和低合金結構鋼，加熱溫度為600 ℃～800 ℃，此時焊件呈櫻紅色。

③火焰加熱的方式有點狀、線狀和三角形三種，其中三角形加熱適用于厚度大、剛性強的焊件。

④加熱部分應該是焊件變形的突出處，不能是凹處，否則變形將越矯越嚴重。⑤矯正薄板結構的變形時，為了提高矯正效果，可以在火焰加熱的同時用水急冷，這種方法稱為水火矯正法。對于厚度較大而又比較重要的構件或者淬硬傾向較大的鋼材，不可采用水火矯正法。

⑥夏天室外矯正，應考慮到日照的影響。因為中午清晨的加熱效果往往不樣。⑦薄板變形的矯正過程中，可同時使用木錘進行錘擊，以加速矯正效果。火焰成形基本上采用線狀加熱，按照按照工藝方法的不同可分為三種：(1)不用水冷的火焰加熱，簡稱空冷。(2)采用正面跟蹤水冷的火焰加熱法，簡稱正冷。(3)采用背面跟蹤水冷的火焰加熱法，簡稱背冷。

三種線狀加熱方法具有不同的特點：(1)角變形效果以背冷最大，空冷次之，正冷最小。(2)橫向收縮效果一背冷最大，正冷次之，空冷最小。4發展趨勢

隨著技術和工藝的進一步發展，現在我們又提出了許多更進一步的能夠減少和改善殘余變形的工藝方法。這些工藝以及一些還未提出的工藝的宗旨都是為了盡量降低焊接殘余變形以及對不引起殘余變形的追求。以盡可能簡明的設計，盡可能少的工藝，盡可能短的焊接焊縫，更加自動化、智能化的操作，減少焊接對于工件變形的影響。

下面介紹幾種新的調整和控制焊接殘余變形的方法。

預拉伸法[8]：這種方法是機械拉伸法的擴展。在平板對接焊之前，在焊縫兩側對平板施加一個與焊接方向平行的拉伸載荷，使平板在受載的情況下進行焊接。這種方法由于預先施加拉伸載荷，在焊接熱輸入的作用下，焊縫附近的材料較早處于屈服狀態，使平板焊縫在塑形狀態下被拉伸延展，因此可以抑制平板的縱向收縮變形。并且焊后去除拉伸載荷，平板內的縱向殘余應力可以降低，其降低幅度與與拉伸載荷相當。

焊時溫差拉伸：這種方法是焊后溫差拉伸法的擴展。平板對接焊時，采用專門的工裝夾具，在焊縫下方放置一個空腔內通以冷卻水的銅墊板，在焊縫兩側用電加熱帶加熱，這樣就會在焊縫附近造成一個馬鞍形的溫度場。在這種條件下進行焊接，馬鞍形溫度場的高溫區(焊縫兩側)膨脹，會對溫度相對較低的焊縫區施加拉伸作用，使焊縫的縱向收縮得到抑制，因此可以降低殘余應力和減小變形。

隨焊激冷法：又稱為逆焊接加熱法，是利用與焊接加熱過程相反的方法，采用冷卻介質使焊接區獲得比相鄰區域(母材)更低的負溫度，在冷卻過程中，焊接區由于受到周圍金屬的拉伸而產生伸張塑性變形，從而抵消焊接過程中形成的壓縮塑性變相，達到消除殘余應力的目的。5結語

焊接技術的發展隨著技術的革新，會越來越先進，國外的同行在機械制造業確實要相對國內發展的更加精細，我們要學會“拿來主義”，同國外同行多交流，盡量減少自己走彎路的可能，同時要在借鑒的基礎之上，發展和創新。相信中國的焊接技術會逐步的走向世界先進行列乃至領先世界同行業。參考文獻

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[8]方洪淵.焊接結構學[M].北京:機械工業出版社,2008.121-122.

第四篇：焊接變形概括及其減少措施（xiexiebang推薦）

焊接變形概括及其減少措施

焊接變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形等。焊接過程中，對焊件進行不均勻加熱和冷卻，是產生焊接應力和變形的根本原因。

減少焊接應力與變形的工藝措施主要有：

一、預留收縮變形量

根據理論計算和實踐經驗，在焊件備料及加工時預先考慮收縮余量，以便焊后 工件達到所要求的形狀、尺寸。

二、反變形法

根據理論計算和實踐經驗，預先估計結構焊焊接件變形的方向和大小，然后在焊接裝配時給予一個方向相反、大小相等的預置變形，以抵消焊后產生的變形。

三、剛性固定法

焊接時將焊件加以剛性固定，焊后待焊件冷卻到室溫后再去掉剛性固定，可有效防止角變形和波浪變形。此方法會增大焊接應力，只適用于塑性較好的低碳鋼結構。

四、選擇合理的焊接順序

盡量使焊縫自由收縮。焊接焊縫較多的結構件時，應先焊錯開的短焊縫，再焊直通長焊縫，以防在焊縫交接處產生裂紋。如果焊縫較長，可采用逐步退焊法和跳焊法，使溫度分布較均勻，從而減少了焊接應力和變形合理的裝配和焊接順序。具體如下：

wxruiao.com 1）先焊收縮量大的焊縫，后焊收縮量較小的焊縫；

2）焊縫較長的焊件可以采用分中對稱焊法、跳焊法，分段逐步退焊法。交替焊法 ；

3）焊件焊接時要先將所焊接的焊縫都點固后，再統一焊接。能夠提高焊接焊件的剛度，點焊固定后在進行焊接，其將增加焊接結構的剛度的部件先焊，使結構具有抵抗變形的足夠剛度；

4）具有對稱焊縫的焊件最好成雙的對稱焊接使各焊道引起的變形相互抵消；

5）焊件焊縫不對稱時要先焊接焊縫少的一側。；

6）采用對稱與中和軸的焊接和由中間向兩側焊接都有利于抵抗焊接變形。

7）在焊接結構中，當鋼板拼接時，同時存在著橫向的端接焊縫和縱向的邊接焊縫。應該先焊接端接焊縫再焊接邊接焊縫。

8）在焊接箱體時，同時存在著對接和角接焊縫時，首先盡量焊接對接焊縫，然后焊接角焊縫。

9）十字接頭和丁字接頭焊接時，應該正確采取焊接順序，避免焊接應力集中，以保證焊縫獲得良好的焊接質量。對稱與中軸的焊縫，應由內向外進行對稱焊接。

10）焊接操作時，減少焊接時的熱輸入，（如：降低電流、加快焊接速度、）。

10-1）焊接操作時，減少熔敷金屬量（焊接時采用小坡口、減少焊縫寬度、焊接角焊時減少焊縫尺寸）。

wxruiao.com 10-2)逐步退焊法，常用于較短裂紋的焊縫。施焊前把焊縫分成適當的小段，標明次序，進行后退焊補。焊縫邊緣區段的焊補，從裂紋的終端向中心方向進行，其它各區段接首尾相接的方法進行

五、錘擊焊縫法 在焊縫的冷卻過程中，用圓頭小錘均勻迅速地錘擊焊縫，使金屬產生塑性延伸變形，抵消一部分焊接收縮變形，從而減小焊接

應

力

和

變

形。

六、加熱“減應區”法

1）焊接前，在焊接部位附近區域(稱減應區)進行加熱使之伸長，焊后冷卻時，與焊縫一起收縮，可有效減小焊接應力和變形。2）焊接后，在焊接部位附近區域進行加熱，同樣可減少焊接應力和變形。

七、焊前預熱和焊后緩冷 預熱的目的是減少焊縫區與焊件其他部分的溫差，降低焊縫區的冷卻速度，使焊件能較均勻地冷卻下來，從而減少焊接應力與變形。在溫差相較不大的情況下可稱為冷焊。八．合理的焊接工藝方法，采用焊接熱源比較集中的焊接方法進行焊接可降低焊接變形。如CO2氣體保護焊，埋弧焊等 減少焊接應力與變形的從設計方面的措施主要有：

一、選用合理的焊縫尺寸和形狀，在保證構件的承載能力的條件下，應盡量采用較小的焊縫尺寸；

二、減少焊縫的數量，在滿足質量要求的前提下，盡可能的減少焊縫的數量；

三、合理安排焊縫的位置，只要結構上允許應該盡可能使焊縫對稱于wxruiao.com 焊件截面的中和軸或者靠近中和軸； 工藝措施：

焊接過程中的一整套技術規定。包括焊接方法、焊前準備、焊接材料、焊接設備焊接順序、焊接操作、工藝參數以及焊后熱處理。

一、合理的選擇焊接方法及焊接設備。在滿足質量要求的情況下，盡量選擇方便及利用率高的設備。

二、在焊接前

1）合理的選擇下料方式。在條件允許的情況下，施焊比較厚的焊件時盡量選擇合理的坡口。2）反變形處理及預熱。

三、在焊接中，合理的選擇焊接材料及焊接參數。特別是薄件和厚件焊接要選擇合理的施焊方式及焊接順序，防止焊接變形。

四、焊后處理，在結構件受力比較大的部位，焊后要熱處理，消除應力，防止脆斷等現象出現。質量控制 施工前的現場準備

①施工單位對現場進行科學合理的布置，做好施工現場地下、地面及空中障礙物的清理工作，確保順利施工。

②施工單位根據設計單位和規劃部門提供的坐標點為依據，測得軸線和樁位.并在現場設立測量控制點。注意加以保護，嚴防擾動。③精心做好施工組織設計，確保施工組織設計符合實際工程，滿足工程特殊性要求，確保施工方法科學、先進、合理。

wxruiao.com ④熟悉工程地質勘察報告，查閱以往在此地區的施工技術資料和相關參數，進一步了解各土層的變化情況。

⑤做好進場材料的檢查驗收，并按規定進行見證取樣送檢。⑥做好現場泥漿池溝的布置、安放護筒、鉆機就位等準備工作。2 旋挖鉆孔灌注樁施工工藝 2.1樁位放樣。

按“從整體到局部的原則”對撞擊的位置進行放樣，進行鉆孔標高放樣時，應及時對放樣的標高進行復核。采用全站儀準確放樣各樁點的位置，使其誤差在范圍要求之內。2.2埋設護筒。

埋設鋼護筒時應通過定位來控制樁放樣，把鉆機鉆孔的位置標于孔底，再把鋼護筒吊放進孔內，找出鋼護筒的圓心位置，用十字線在鋼護筒頂部或底部，然后移動鋼護筒，使鋼護筒中心與鉆機鉆孔中心位置重合。同時用水平尺或垂球檢查，使鋼護筒豎直。此后在鋼護筒周圍對稱地、均勻地回填最佳含水量的粘土，并分層夯實，以達到最佳密實度。為保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落，如果護筒底層不是粘土，應挖深或換土，在孔底回填夯實300-500mm厚度的粘土后，再安放護筒，以免護筒底口處滲漏塌方。夯填時更要防止鋼護筒偏斜，護筒上口應綁扎木方對稱吊緊，防止下竄。鋼護筒長度在4m以內的，應采用4-6mm的鋼板制作，鋼護筒長度大于4m的，采用6-8mm鋼板制作。

鋼護筒埋置較深時，采用多節鋼護筒連接使用，采用焊接的連接wxruiao.com 形式，焊接時保證接頭圓順，同時滿足剛度、強度及防漏要求。鋼護筒的內徑應大于鉆頭的直徑，具體尺寸按設計要求選用。鋼護筒的埋置深度應滿足設計及有關規范要求。應將鋼護筒埋置至較堅硬密實的土層中，深度在0.5m以上，鋼護筒頂高出施工水位或地下水位的1.5-2.0cm，并高出施工地面0.3cm。在鋼護筒埋設前，應先準確測量放樣，保證鋼護筒頂面位置的偏差不大于5cm，埋設時保證鋼護筒的傾斜度不大于1%，并采用較大口徑的鉆頭，先鉆至護筒底的標高位置后，提出鉆斗且用鉆斗將鋼護筒壓入到預定位置。最后用粗顆粒土回填護筒外側周圍，回填密實。2.3旋挖鉆進成孔。

鉆機就位，首先將旋挖鉆機移到鉆孔作業所在位置，旋挖鉆機的顯示器顯示桅桿工作畫面，以便隨時能夠對桅桿進行調垂。使鉆頭對準樁位點，調整鉆桿垂直度，然后啟動鉆機鉆孔，直到設計深度。在鉆孔的同時還應觀察監視并記錄鉆孔的地質狀況。2.4終孔后檢查及清孔。

成孔達到設計標高后，對孔深、孔徑、孔壁、垂直度等進行檢查，不合格時采取措施處理。成孔檢查方法根據孔徑的情況來定，當鉆孔為干孔時，可用重錘將孔內的虛土夯實，直接采用測繩及測孔器進行檢測。若孔內存在地下水，可采用泵吸反循環抽漿的方法清孔，則采用水下灌注混凝土施工的方法進行鉆孔的測孔工作，清孔時合理控制泥漿的粘度與含砂率，經質量檢查合格的樁孔，及時灌注混凝土。

清除孔底沉渣并使孔壁泥質、泥漿含砂量小于4%為止。工程樁wxruiao.com 孔因有較厚的松散易坍土層，清孔后不能馬上終孔，應在孔內下入鋼筋籠，安裝好灌漿導管后實施二次清孔作業，使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保證砼成柱質量。2.5鋼筋籠安裝。

清孔后鋼筋籠吊入鉆孔時，應保護好墊塊、墊管和墊板，并不可以碰撞孔壁。澆混凝土時應采取相應措施將其位固定。孔內放入鋼筋籠后，要在4h內澆筑混凝土。在澆筑過程中，應做好避免鋼筋籠上浮和防止泥漿污染的措施。樁頭外留的主筋插鐵要妥善保護，不得任意彎折或壓斷。當樁頭混凝土強度沒有達到5MPa時，不得碾壓，以防樁頭損壞。2.6混凝土灌注。

開始灌注前，監理工程師應提請進行檢查驗收，待監理工程師下達開灌指令后開始灌注。灌注過程中要用測繩對砼面上升高度進行測量，計算導管埋置深度，確定導管拆卸長度，并記錄在《鉆孔樁水下混凝土灌注記錄》上。施工時要嚴格控制埋管深度，最小埋管深度不小于2.0m，最大埋管深度不大于6.0m。

砼灌注前要充分組織好人力、物力，確保混凝土連續灌注，每根樁爭取在3小時內完成。在灌注混凝土時要勻速澆注，減小混凝土對孔壁的沖擊力。在灌注將近結束時，由質檢員核對混凝土的灌注數量和樁頂灌注高度。為保證樁頂混凝土質量，樁頂全部露出新鮮混凝土后才能提拔最后一節導管。灌注完畢并且砼面達到要求后，應立即將孔內導管緩慢勻速拔出，避免速度太快在樁頂形成“空芯”。

wxruiao.com 3 旋挖鉆孔灌漿樁施工的質量控制 3.1鉆孔

①樁機定位時樁位必須重新測定。要進行認真復核，做到準確無誤。②護筒內徑應大于鉆孔直徑100mm，護筒形心與樁位中心偏差不超過50mm.埋設深度不小于1000mm。③護筒埋設時，應將其周圍用黏土填埋壓實，護筒上沿口高出孔口地坪200mm，預防浸水后孔口塌陷。④鉆機就位后，將機架底部墊實使其保持穩固，控制鉆桿垂直度偏差不超過1%樁長。3.2安放鋼筋

①鋼筋籠應經驗收合格后方可安裝。重點檢查鋼筋的規格、型號、間距和數量、鋼筋綁扎情況、鋼筋籠直徑和長度、鋼筋焊接長度以及鋼筋籠安裝后的保護層厚度，是否與圖紙設計的規范要求相符。②鋼筋籠在起吊、運輸和安裝時應采取措施防止變形，起吊點應設在加強筋部位。③鋼筋籠安裝入孔時應保持垂直狀態，對準孔內慢慢輕放，避免碰撞孔壁。3.3灌注樁混凝土

①材料的質量控制。根據試驗檢測選用合格的材料，主要材料水泥、鋼材必須有產品合格證，砂、石材料進場時都要進行檢查驗收，使用時仍需嚴格試驗，以確保原材料的質量。工地試驗室嚴格把控砼配合比，并做好現場施工檢測。

②配合比的控制。鉆孔灌注樁水下混凝土使用導管灌注，砼的配合比要隨水泥的品種，砂、石規格及用水量的變化而進行調整。為使每道wxruiao.com 工序的施工配合比都能準確無誤，施工現場應選用生產量高的1000型拌合站生產混凝土混合料，此拌合站各項功能全部由電腦操作，其特點是：計量準，生產能力強，產量高，適用于混凝土用量大的結構工程，施工中各項技術指標自動控制，準確無誤。現場施工各項技術指標經試驗檢測全部達到規范要求，每道工序存有詳細技術資料，可存檔保存，各項施工原始記錄齊全。

③坍落度控制。施工現場試驗員跟蹤把關，在灌注混凝土中要不定時加強坍落度的控制，混凝土坍落度采用18cm-20cm為宜，在灌注混凝土過程中嚴格測量灌注混凝土的標高和導管的埋置深度，導管的埋深應保持在2m-4m，要保證混凝土順利進行，當灌注至距頂點標高8m-10m時，及時調整混凝土坍落度，降低12 cm-16cm，以提高混凝土的強度，每根樁留取混凝土試件3組，做強度試驗。4 結語

由于旋鉆孔灌注樁具有：地下施工工序多，精確度高，質量要求高，施工時間短，施工整個過程隱蔽性等特點，所以要求每道施工工序都需嚴格要求，任何一道工序出現問題都會造成嚴重的后果。為保證工程質量，在施工前應對施工項目質量計劃的組織方案嚴格要求，合理地安排施工流程，現場指揮人員要具有周密的組織協調能力及高度的責任心，各部門全力配合，做到精益求精，才能確保工程施工質量。

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第五篇：焊接質量控制論文

第1篇：淺談油田注汽鍋爐制造過程中的焊接質量控制

油田注汽鍋爐的制造過程是一個嚴謹的系統過程，在鍋爐制造過程中，焊接的成功與失敗在很大程度上影響鍋爐使用過程安全與否。因為焊接的環節能夠影響鍋爐的承載能力與受熱是否均勻，尤其是在鍋爐的受熱面管的制作過程中，焊接難度比較大，這更需要進行焊接質量的管理。下面我們分析一下油田注汽鍋爐的制造過程中需要做好的焊接質量控制的內容與環節。

一、施工前進行的焊接準備活動

首先，在進行油田注汽鍋爐的制作工序之前，制作單位應該嚴格按照國家相關的技術、法律法規等標準以及委托單位提供的制作圖紙、施工要求等內容進行制作方案的確定，這是進行焊接質量控制最基礎的前提條件。

其次，要對制作過程中的焊接人員進行合理的分配，做到每個人都能夠各司其職，從而有效的進行焊接質量的控制，具體來說，要明確焊接實施者、焊接檢驗者、焊接材料管理者等工作人員的各自任務，保證他們在焊接過程中的權利與義務。

然后，要對即將投入使用的各種焊接設備進行檢查與維修，從而保證這些設備能夠有效的開展工作，避免工作過程中出現設備罷工的情況發生。

最后，制定一個需要所有的人員共同遵守的焊接質量的目標。在制作的全過程中能夠有效落實每個階段設定的目標，從而能夠保證在焊接過程中每個人都能夠完成既定的目標，確保整個制作過程中的質量控制。

二、制造過程中的質量控制

（一）焊接進行前的質量控制

焊接進行前的質量控制，是整個焊接工作進行的基礎，因此要慎重的進行，嚴把質量關。具體需要做的工作我們下面逐一分析一下。

（1）按照制作鍋爐之前所設計的焊接施工方案開展工作，保證個人工作人員及時到達工作崗位進行簽到，如果有特殊情況，沒有到位的工作人員，應該盡快找到相應的代替人員進行補位。

（2）因為油田注汽鍋爐是一種大型的開采稠油所用的工具，屬于特殊設備，因此制作的過程不但要設計單位進行監督，國家質量監督部門也會按照相關的國家技術標準對其進行監督，所以注汽鍋爐的制作單位需要將各種施工文件等在施工前及時交給質量監督部門審核，得到相關部門的批準后才能開展施工工作。

（3）在油田注汽鍋爐的制作過程中，要注意焊接工作比較難進行的部分。比如，在焊接材料比較復雜、注汽鍋爐的受氣面比較大、鍋爐的規格要求比較高的時候，要注意焊接工作的進行。

（4）在焊接工作進行的時候要健全相關責任明確制度，將質量控制與經濟效績相掛鉤，并且需要明確的是焊接工作必須做到每個人都同意才能將這個工作通過，對待焊接質量不合格的產品不能下線，并要對相關負責人進行經濟與人事的處罰。

（二）焊接進行中的質量控制

（1）在焊接工作即將開始的時候，要進行相關的準備，包括清理、成對、除銹等基礎性的工作，這樣才能保證即將開始的焊接工作能夠有效的進行。

（2）焊接的過程中除了檢驗環節需要分批次焊接外，整個過程都應該連續的完成，因為焊接過程中如果中斷的話，會產生裂紋等不良現象的發生。如果遇到特殊情況不得不中斷的時候，在下次焊接的時候必須仔細檢查，確保沒有出現裂紋后再繼續焊接。圖中顯示的便是焊接處出現裂紋的情況，這種情況的出現對鍋爐的制作會造成不利的影響。

（3）因為如今的鍋爐焊接工作還是需要工作人員進行手焊，因此一定要確保焊工的手藝質量。因此在焊工進行焊接前要針對技術性的東西對焊工進行相關的培訓，在培訓后還應該讓其進行同類型的焊接工作的模擬練習，另外，在焊工工作之后需要對焊工的工作建立獎懲制度，做到有功必賞，有過必罰，這樣才能保證焊工的積極正確的態度。

（三）焊接工作結束后的質量控制

（1）在焊接工作結束之后，要在焊口還有余熱的時候對焊口進行相應的熱處理，并做好處理記錄，將接頭進行處理之后，才能將工作移交到下面。

（2）在焊接工作結束之后還要進行焊接工作的驗收，要使焊接的鍋爐達到相應的國家檢驗標準，這樣制作出來的鍋爐才能交付使用。

三、焊接過程本身的質量控制

在焊接過程本身的質量控制中，包括方案設計、環境鑒定、材料管理、人員管理等各個方面的內容，要想保證整個焊接過程能夠有效地進行，就要設計一套科學有效地質量管理體系與質量監督手段，只有這樣才能確保整個焊接過程的有序進行。

第2篇：壓力管道焊接質量控制

1前言

壓力管道是特種設備的一種，由于其輸送的介質的特殊性，一旦因焊接缺陷發生泄漏將對人生財產損失產生巨大危害，因此保證壓力管道的焊接質量是防止事故發生的關鍵措施。由于壓力管道在施工過程中受到各種人為因素和環境因素的影響，容易發生各種質量問題。因此焊接過程和焊接檢驗是其在施工過程中質量控制的關鍵因素。

2焊接過程的質量控制

焊接過程控制主要從焊接材料、焊接工藝評定、焊工資格和能力、焊接操作過程四方面進行控制。

2.1焊接材料

焊材的選用對焊縫的影響是非常大的，焊條或焊絲的選用將直接影響焊縫的力學性能和焊縫各種缺陷的產生，在焊材的選用方面必須進行嚴格控制。

另外在管道焊接施工過程中焊接材料的儲存場所及烘干、發放、回收應按照《焊接材料管理規范》執行，保證所用焊材在使用過程中焊材的成分與性能符合質量要求。

2.2焊接工藝評定

壓力管道在焊接過程時，施工單位必須有相適應的焊接工藝評定。焊接工藝評定必須符合《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB50236-2011及其它壓力管道焊接規范的相關要求。

焊接技術人員應依據相關施工規范、設計圖紙、焊接工藝評定，三方面結合管道焊接現場的具體條件制定可行的壓力管道焊接工藝指導書。管工按技術交底制備坡口，焊工按照焊接工藝要求進行壓力管道焊接，質量技術人員必須對上述幾方面加強監督管理，并做好相應的施工記錄。

2.3焊工的資格和能力

凡是從事壓力管道焊接的焊工、必須按照現行《特種設備焊接操作人員考核細則》TSGZ6002-2010、的規定進行相應焊接項目的考試取證，取得特種設備焊接作業人員證書后，方可從事相應焊接項目的施工。

2.4管道焊接操作過程

主要是對管道坡口加工、管口組對、焊接工藝執行情況、焊接環境等方面進行檢查。

（1）坡口加工：主要檢查管材制備坡口的角度、尺寸符合設計文件和焊接工藝規程的規定。管道坡口兩表面不小于10mm范圍內不應有夾層、裂紋、毛刺及火焰切割熔渣等缺陷。

（2）管口組對質量檢查：重點檢查管口錯邊量、鈍邊厚度、坡口間隙等符合規范要求。且管材不得進行強力組對。管材或管件組對時，內壁平齊，組對后管材或管件的對接焊口錯邊量不應超過管材壁厚的l0%，且不大于2mm；管徑大于等于150mm同一直管段上兩對接焊縫中心線間的距離不應小于150mm，管徑小于150mm同一直管段上兩對接焊縫中心線間的距離不應小于100mm；且不宜在焊縫及其邊緣上開孔，當必須在焊縫上開孔時應符合《現場設備、工業管道焊接工程施工規范》GB50236-2011及其它規范、標準的要求。

（3）焊接工藝執行情況檢查：主要檢查焊接的電壓、電流、焊速。且焊速應與焊接的電流、電壓有一個合適的搭配。

（4）焊接環境的檢查：主要針對施工現場的溫度、風速、濕度等焊接環境進行檢查。管道焊接時周邊環境溫度應符合焊接操作要求的溫度，且不應影響焊工的操作技能。焊接時的風速：焊條電弧焊、自動保護藥芯焊絲電弧焊和氣焊不應大于8m/s、鎢極惰性氣體保護焊和熔化極氣體保護焊不應大于2m/s，超過上述規定值時應有防風設施。焊接現場相對濕度不得大于90%，且雨雪天氣應采取防護措施。

3焊接質量檢驗

焊接質量檢驗主要對焊縫進行外觀質量檢查和內部質量檢查。

3.1外觀質量檢查

外觀質量的檢查應在焊縫內部質量檢查之前進行。除設計文件和焊接工藝文件有特殊要求的焊縫外，焊縫應在焊接完成后立即清理干凈焊縫表面，去除焊縫表面渣皮、飛濺等影響焊縫宏觀檢查的異物，然后進行焊縫外觀檢查。

外觀檢查應采用焊縫檢測尺、硬度計等檢測計量工具進行全部外觀檢查并符合GB50236-2011標準中相應的具體要求，應如實記錄。焊縫外觀檢查首要重點對容易發生的焊縫表面缺陷部位進行檢查，以便發現缺陷及時修復。焊縫應無渣皮和飛濺物。焊縫的表面缺陷主要有：咬邊、表面氣孔、表面裂紋、表面內凹及飛濺等，這些缺陷的產生有各種原因，但大多與焊接手法、焊材與電流選擇及焊接環境的好壞有較大的關系，因此我們了解缺陷產生的原因及解決措施后便有利于減少這些缺陷的產生，保證焊接質量的合格。

3.2焊縫內部質量檢查

壓力管道焊縫內部質量檢查通常采用無損檢測（NDT）檢查焊縫的內部質量缺陷。常用無損檢測方法有四大常規無損檢測方法RT、UT、MT、PT。

選用哪種無損檢測方法、檢測比例、合格級別對壓力管道焊縫內部缺陷的檢出率非常重要，設計圖紙應根據國家相關規范、標準給出明確規定。若由于施工現場原因無法采用相應的檢測方法，施工單位應在圖紙會審時提出問題，設計單位確認后方可更換相適應的檢測方法。

MT、PT檢測方法重點檢查管道焊縫表面及近表面缺陷，其中MT只能用于鐵磁性材料的檢測。兩種檢測方法主要用于承插焊焊縫、支管連接焊縫（對接式支管連接除外）和補強圈焊縫、密封焊縫、支吊架與管道的連接焊縫，以及管道上的其它角焊縫。

RT、UT檢測方法重點檢查管道焊縫內表面缺陷。在使用UT檢測時對管道壁厚有一定的要求，薄壁管的缺陷檢出率較低。兩種檢測方法主要用于管道及管道組成件的對接焊縫和環縫、對接式支管連接焊縫。、4結束語

壓力管道的焊接過程一般都在自然環境下進行，敷設方式有埋地、架空甚至是高空作業，現場條件惡劣復雜等特點因此管道焊接的質量控制是相當必要的。由于壓力管道施工時每道工序都是相互銜接，在一道工序上出現問題，就會致焊接缺陷的產生。而這就要求我們在壓力管道焊接質量控制方面不能有一絲的馬虎。焊接質量的優劣對以后的安全運行起著至關重要的作用。因此在有限的條件下我們必須采取嚴格措施來保證壓力管道的焊接質量，確保實現優質的焊接工程。