一级建造师《机电实务》考点：焊接应力与变形

一、降低焊接应力的措施

（一）设计措施

1、减少焊接量

减少焊缝的数量和尺寸，可减小变形量，同时降低焊接应力

2、改变焊缝分布

避免焊缝过于集中，从而避免焊接应力峰值叠加

3、优化接头形式

优化设计结构，如将容器的接管口设计成翻边式，少用承插式

2、工艺措施

（1）采用较小的焊接线能量，减小焊缝热塑变的范围.从而降低焊接应力。

（2）合理安排装配焊接顺序，使焊缝有自由收缩的余地，降低焊接中的残余应力。

（3）层间进行锤击，焊后层间锤击使焊缝得到延展.从而降低焊接应力。

（4）预热拉伸补偿焊缝收缩。

（5）焊接高强钢时，选用塑性较好的焊条。

（6）采用整体预热。

（7）消氢处理

降低焊缝中的含氢量及焊后进行消氢处理，减小氢致集中应力。

（8）焊后热处理

消除残余应力的最通用的方法是高温回火。

【例2015年-真题多选】降低焊接应力的正确措施有（   ）。

A.构件设计时尽量减少焊缝尺寸

B.将焊缝集中在一个区域

C.焊接时采用较小的焊接线能量

D.合理安排装配焊接顺序

E.焊接前对构件进行整体预热

网校答案：ACDE

二、焊接变形的危害性及预防焊接变形的措施

（一）焊接变形的分类

焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温条件下的残余变形。

就残余变形而言，又可分为焊件的面内变形和面外变形。

1、面内变形：可分为焊缝纵向收缩变形、横向收缩变形和焊缝回转变形。

2、面外变形：可分为角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳波浪变形。

（二）焊接变形的危害

焊接变形的危害主要表现在：降低装配质量、影响外观质量、降低承载力、增加矫正工序、提高制造成本等五个方面。

（三）预防焊接变形的措施

1、进行合理的焊接结构设计：

（1）合理安排焊缝位置

焊缝尽量以构件截面的中性轴对称；焊缝不宜过于集中。

（2）合理选择焊缝数量和长度

在保证结构有足够承载力的前提下，应尽量选择较小的焊缝数量、长度和截面尺寸。

（3）合理选择坡口形式

尽可能减少焊缝截面尺寸，例如：选用对称的坡口、U型坡口等。

2、采取合理的装配工艺措施

（1）预留收缩余量法：为了防止焊件焊接以后发生尺寸缩短，可以通过计算，将预计发生缩短的尺寸在焊前预留出来。例如：储罐底板排版直径，宜按设计直径放大0.1%∽0.15%。

（2）反变形法：为了抵消焊接变形，在焊前装配时，先将构件向焊接加热产生变形的相反方向，进行人为的预设变形，这种方法称为反变形法。

（3）刚性固定法：刚性固定法广泛用于工程焊接较小的构件，对防止角变形和波浪变形有显著的效果。为了防止薄板焊接时的变形，常在焊缝两侧采用型钢、压铁或楔子压紧固定。例如，在大型储罐底板焊接时采用较多；现场组焊塔器、球罐时，往往采用弧形加强板、日字形夹具进行刚性固定。

（4）合理选择装配程序：对于大型焊接结构，适当地分成几个部件，分别进行装配焊接，然后再拼焊成整体。

3、采取合理的焊接工艺措施

（1）合理的焊接方法。尽量用气体保护焊等热源集中的焊接方法。不宜用焊条电弧焊，特别不宜选用气焊。

（2）合理的焊接线能量。尽量减小焊接线能量的输入能有效的减少变形。

（3）合理的焊接顺序和方向。