如何控制焊接变形（5篇材料）

第一篇：如何控制焊接变形

大型复杂结构件焊接工艺措施

随着焊接技术的发展，尤其是焊接设备的更新换代，焊接辅材的丰富，焊接母材含碳量的有效控制，合金元素的增多，材料强度级别大幅的提高，使许多低合金高强度钢的可焊性越来越好，大型复杂结构件的制作难度大幅降低，从而为大型结构件的设计，通过合适的焊接工艺措施，把设计模型变为实物而成为现实。

对于大型结构件制作来说，最常见的就是两大问题：一是焊接变形；二是焊接裂纹。下面从焊接工艺方面说明如何解决上述两大问题。

焊接变形是大型结构件最关键也是最难控制的问题之一，大型结构件一旦产生超出控制量的变形，是很难校正的，不但会造成极大的直接经济损失，同时也极大地影响制作周期，我们通常采取如下工艺措施对变形进行控制：

1.母材（钢板）选用控制：选用大钢厂的材料，因为大钢厂设备先进，注重轧制工艺，热处理工艺规范到位，板材平展，内应力小，既能保证机械性能，也能保证化学成分的稳定。

2.备料变形控制：采用对称备料，减少热量集中引起的热应力变形，控制平弯，侧弯，扭曲变形。对于厚板采用钻孔分段切割，对于由热切割引起的不可避免的变形，则通过机械校平直，为总装作准备。3.装配方式控制：对于超大型结构件，首先应根据整体结构，分析容易产生变形的焊接应力区，对这些应力区通常采取“化整为零”的方法，也就是将整体细化成相对“独立”的小单元，分单元组装，局部施焊，让整体焊接应力产生在小单元中，这些小单元不但能更容易地进行机械或热校平，还能在总装发挥小单元时进行整体变形的有效控制。

4.施焊方式控制：通过分析大型结构件结构特性，确定中性线，制定合理的焊接工序，能用对称焊的采用对称焊。对于截面较大的焊缝，采用多层多道多次填满。对于截面突变的大型结构件，在截面附近的焊缝，要特别注意控制焊接规范，通过控制焊接规范调节工件变形，也就是朝着我们需要控制的方向变，这种方法在横梁类结构件中取得了很好的效果。

5.反变形法控制：在分析基本应力分布情况及主焊缝位置关系后，对厚板件，尤其是锻造导轨件采用反变形的方法效果显著。如：CKX52125X60/400-M13350 横梁的制作就是很成功的例子，横梁总长17630，其截面最大尺寸2000X1300，总重51.7吨，导轨总长17630，导轨截面尺寸240X310，将此导轨沿中心轴线反变形约15mm，总装焊接完成后，经检查，其导轨平直度在8mm以下，完全能够满足加工要求（加工余量为15mm）。

6.焖火控制：最后一道控制变形的方法就是焖火过程中控制，具体方法就是对已经变形打不到加工要求的件，根据变形情况，垫好支点，上部适当位加压，并控制合适的焖火温度，这比较适合截面和长度比较小的结构件。

对于大型结构件来说，裂纹是较易出现的一种焊接缺陷，并且裂纹是一种致命的缺陷，对重型结构件来讲是要严格控制的，产生裂纹通常有几大因素，一是结构件本身具有刚性决定的拘束度（R），二是由化学成分决定的综合指标碳当量（对于一般材料来说主要是碳的含量），三是焊接母材、焊接辅材及环境影响决定焊缝氢的含量，含氢量过大易产生氢致延迟裂纹。

通常来说，重型结构件的R都是比较大的，因此由焊接应力引起的（刚性）裂纹是很大的。为了避免由上述因素引起的裂纹，在实际制作中我们采取了如下控制措施：

1.为了减少氢致延迟裂纹的影响，首先选择优质焊接材料（对于关键焊缝，焊丝与母材化学成分应匹配），并妥善存放，随用随取，开包后不宜放置时间过长，其次焊缝周围去锈要彻底，对于气割坡口，表面氧化物要清理干净等。

2.结构选材一经确定，该件的可焊性就决定了，建议设计时不要选用含碳量较高的材料。

3.对于碳当量较大的母材，采焊前预热、焊后保温，控制工件冷却过快和焊缝位置出现淬硬倾向，控制易裂组织（马氏体）的产生。

重型机床结构件除了从焊接工艺角度控制焊接变形和焊接裂纹除外，设计在考虑满足重型机床结构件强度、刚度和局部硬度的前提下，也应该重点考虑正确选用材料，结构施工空间。

武重铸锻公司金结厂

第二篇：薄板焊接变形产生的原因及控制

薄板焊接变形产生的原因及控制

[摘要]焊接变形产生的根本原因就是焊件在焊接过程中经受了不均匀的加热及冷却，但由于不均匀的温度场，导致焊件不均匀的膨胀和收缩，从而使焊件内部产生焊接应力而引起焊接变形。由于焊接热源对焊件的作用，在焊接结构中产生的尺寸及形状的变化，从而严重的影响了焊接质量。对薄板焊接变形产生的原因进行了论述，同时介绍了控制变形的工艺措施。

[关键词]薄板焊接 焊接 应力与变形 焊接变形控制措施

一、薄板焊接变形产生的原因及影响因素

薄板产生焊接变形的原因有很多，主要是由于自身的拘束能力不足，刚性小，抵抗弯曲变形的性能降低。薄板焊接变形具有复杂性、多元性，要成功实现薄板焊接变形的控制，必须了解薄板焊接变形质量影响因素。因此，为控制变形应采取附加措施，如点固焊、焊后处理等，另外在焊接过程中对焊接热输入的控制以及所采取的焊接方法都将对薄板变形产生影响，要成功实现薄板焊接变形的控制，首先要了解薄板的焊接变形产生的原因，才能有效的控制焊接变形。

（一）焊接方法对焊接变形的影响

选择焊接方法需要考虑的是生产效率和焊接质量，而焊接方法、焊接工艺和焊接程序显著影响了焊接变形，因此所采用的焊接方法必须具有高的熔敷效率和尽量少的焊道，还必须具有小的热输入。通常用于船体焊接的方法有单面埋弧焊、双面埋弧焊、药芯焊丝电弧焊、惰性气体保护焊、活性气体保护焊等。目前薄板的激光焊拼焊在汽车工业中得到大量应用，用于舰船的激光焊已经开始在国外的某些大型船厂进行试验研究，估计不久的将来会得到实际应用。

（二）点固焊工艺对焊接变形的影响

电弧点焊不仅能保证焊接间隙而且具有一定的抗变形能力，但是要考虑点固焊焊点的数量、尺寸以及焊点间距。对于薄板变形来说，不适当的点固焊工艺有可能在焊接之前就产生相当大的焊接残余应力，对随后的焊接残余应力积累带来影响。点焊尺寸过小，可能导致焊接过程中产生接头开裂使焊接间隙得不到保证，如果过大，可能导致焊道背面未熔透而影响接头的完整性。点固焊的顺序、焊点间距的合理选择也相当重要，其影响结果在许多文献中都有描述。

（三）装配应力及焊接程序的影响

应尽量减少焊接装配过程中引起的应力，如果该应力超过临界变形应力就可能产生变形。

（四）焊接尺寸对焊接残余应力的影响

焊接过程中的局部高温加热和快速冷却在焊缝及近缝区的母材内产生热应变和压缩塑形应变，进而引起内应力，最终导致构件的纵向挠曲变形和角变形等。当接头形式和焊板尺寸、材料一定时，纵向挠曲变形和挠度与总的纵向收缩应力相关，与焊缝金属断面面积成正比。

（五）焊接热输入对薄板焊接变形的影响

焊接热输入对焊接残余应力和变形有很大的影响，所以在保证焊缝成形良好的情况下，尽可能采用小的焊接热输入。从而保证焊接应力和较小的焊接变形。

（六）板厚对焊接变形的影响

随着板厚的减小，抵抗弯曲变形的性能降低，这也是薄板焊接变形控制困难的主要原因。

二、控制变形的工艺措施

（一）焊前控制措施

（1）刚性固定法。采用设计合理的组对焊胎夹具，将焊件固定起来进行焊接，增加其刚性，达到减小焊接变形的目的，保证装配的几何尺寸。当薄板面积较大，焊缝教长时，可采用压铁法，分别放在焊缝两侧来减小焊接变形。

（2）焊接间隙，焊件间隙不能过大，越小越好，最多不超过0.5mm，切割熔渣与剪切毛刺应清理干净，以减少焊接变形。

（3）焊接之前应采用较小直径的焊条（如E4303、直径2.5mm）进行点焊（定位焊），可增加焊件刚性，对减少焊件变形有利。

（二）焊接过程中的控制措施

焊接过程中可以从以下两个方面调整薄板结构的焊接变形。一是减少加热阶段产生的纵向塑性压应变。二是增大冷却阶段的纵向塑性拉应变，在焊接过程中使用相应夹具、强迫冷却焊接区、减少焊接热输入或采用温差拉伸等方法可以减小变形，在一定程度可降低残余应力，但很难做到消除变形或定量控制残余应力水平，因为这些方法未能从根本上解决薄板构建焊接变形的特殊问题――主要是焊接过程中产生失稳变形。

（三）焊后控制措施

采用多点加热的方法矫正薄板焊后的凹凸变形，加热点直径一般不小于15mm。加热时，点与点的距离应随变形量的大小而定，一般在50―100mm之间。根据焊后热处理消除残余应力机制，通过对缝隙试样、板条及板块试样强制变形焊接后再进行热处理，可防止薄板焊接构件的焊后回弹变形，稳定构件尺寸。

三、结论

综上所述，薄板焊接变形与控制具有以下特点：

1.薄板焊接变形具有复杂性、多元性，从而严重影响了焊接质量，是国内外薄板焊接的一个技术难题。

2.要成功实现薄板焊接变形的控制，必须进行薄板焊接变形影响因素的研究及控制焊接变形措施的研究。

3.虽然国内外对薄板焊接变形的预测与控制进行了大量研究，但是由于焊接变形控制的难度比较大，所以许多基础理论及解决办法还未搞清楚，所以有必要继续对这一焊接难题进行研究，为缩短与国外技术的差距奠定基础。

（作者单位：中原油田采油一厂 河南省濮阳市）

第三篇：焊接残余变形预防和控制(周尚谕)[小编推荐]

焊接残余变形的预防和控制

周尚谕

（华东交通大学

材料加工工程，江西 南昌 330013）

摘要：焊接残余变形可以从设计和工艺两个方面来解决。而设计上如果考虑的比较周到，注意减少焊接变形，往往比单独从工艺上来解决问题要方便的多。相反，如果设计考虑不周，则往往会给生产带来许多额外的工序，大大延长生产周期，提高产品的成本。因此，我们应该充分了解内应力产生的原因和形成变形的基本规律，以控制或减小焊接应力和变形的危害。

关键词：焊接；残余变形；焊接结构；预防；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

焊接技术在工业中的应用的历史并不长，但它的发展却是非常迅速的。短短的几十年中，焊接已在许多工业部门的金属结构中，如建筑钢结构，船体，铁道车辆，压力容器中几乎全部取代了铆接。不仅如此，在机械制造领域，过去的整铸整缎方法生产的大型毛坯改成了焊接结构，大大简化了生产工艺，降低了成本[1]。然而，焊接结构不可避免的会产生很多的缺陷，其中，焊接残余变形是焊接结构不可避免的缺点之一，它的存在造成了焊接结构形状变异、尺寸精度下降和承载能力降低，并在工作载荷作用下引起附加弯矩应力和应力集中，是造成焊接结构早期失效的主要原因，也是造成焊接接头疲劳强度下降的原因之一。人们采取了许多工艺方法来预防和控制焊接残余变形[2-4]，如，反变形方法、刚性固定法、合理选择焊接顺序、限制焊接线能量等，也经常采用理论计算来评估焊接变形叫，这为改善焊接结构的质量提供了保障。2 预防焊接结构变形的措施

2.1设计措施

预防焊接变形的措施：结构设计(1)合理的选择缝尺寸和形式

a)对于板厚的对接接头：多采用X型焊缝；厚度更大的采用U型、双U型、窄间隙深坡口焊缝。

b)保证承载能力的情况下，尽可能减少焊缝，但也不要太小，太小的焊缝，冷却速度过大，容易产生一系列焊接缺陷。

c)对于受力较大的T/十字型接头，在保证相同强度条件下，采用开坡口的焊缝可以比一般焊缝减少焊缝金属。

d)当计算确定T型接头焊缝时，采用双面角焊缝代替单面角焊缝。e)设计的结构尽可能使R多数焊缝可以自动焊，薄板焊用CO2气体保护焊代替手工焊或气焊，用接触点焊代替熔化焊。

(2)尽量减少不必要的焊缝。

(3)合理的安排焊缝的位置，安排焊缝尽可能对称于截面中性轴。a)焊缝接近断面中性轴，可以减小焊缝所引起的挠曲。b)由于横向收缩量通常要比纵向收缩量明显，应取焊缝布置于平行于最小变形方向。

c)夹具尽可能不影响薄板因焊缝而失稳。d)夹具不影响焊后结构尺寸。2.2工艺措施(1)反变形法

这是生产中最常用的方法。为了抵消焊接残余变形，焊前预先使焊件向焊接变形相反的方向变形。V形坡口对接焊中，均采用了反变形法来控制焊后的残余角变形，例如工字梁焊后产生的角变形，可在焊前预先将翼板制成反变形，然后焊接以抵消焊后变形。

(2)刚性固定法

这种情况是在没有反变形的情况下，焊前对焊件采取外加刚性约束，使焊件在焊接时不能自由变形。例如把薄板焊件固定在平台上，然后再焊接就能很好的控制焊接变形。

(3)选择合理的装配焊接顺序

采用不同的装配和焊接顺序，会产生不同的变形效果。如工字梁的焊接，采用两种不同的装焊顺序，产生的变形效果不同。如果先焊接成丁字形，然后再装配另一块翼板。在焊接丁字形结构时，由于焊缝分布在中性轴的下方，焊后将产生较大的上拱弯曲变形，即使另一块翼板焊后会产生的反向弯曲变形，也难以抵消原来产生的变形，最后工字梁将形成上拱弯曲变形。第二种先整体装配成工字梁，然后再进行焊接，此时梁的刚性增加，再采用对称、分段的焊接顺序，焊后上拱弯曲变形就小得多。这是先总装后焊接的控制结构焊后变形的工艺措施[5]。

对于不能一次总装成型的焊接结构，采用分步总装，逐步克服[6]。同样能起到适当控制结构的残余变形。如制作一个中间带有若干个隔板的箱形封闭式梁，在总装工艺中不能一次成型，只有分两步走：先制成一个“”形梁, 然后再在上方盖上盖板, 即形成一个“口”形的箱梁。在第一步总装过程中, 采取合理的焊接方向和焊接顺序等方法, 以求最大限度地减少结构的弯曲变形。这样, 到工艺结束, 工件的残余变形仍然很小, 一般不需再处理就能达到结构要求。

(4)合理选择焊接方法和规范

1)对称焊接。如果焊接结构的焊缝是对称布置的，应该采用对称焊接。这时应注意焊接顺序，采用分段、跳焊的对称焊接，通过先后焊缝的熔敷量来控制变形量，效果很好。

2)不对称焊缝。如果焊接结构的焊缝是不对称布置的，采用先焊焊缝少的一侧，使后焊的焊缝产生的变形足以抵消先前的变形，以使总的变形减小。

3)采用不同的焊接顺序。结构中若是长焊缝，采用连续的直通焊，将会造成较大的变形，在实践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顺序来控制变形[5]。

同时保证选用线能量低的焊接方法。(5)散热法

用强迫冷却的方法将焊接区的热量带走，使受热面积大为减少，从而达到减小变形的目的。应该注意，散热法不适应谇硬倾向大材料。3 矫正焊接变形的方法

(1)机械矫正法

利用外力使构件产生与焊接变向相反的塑性变形，使两者相互抵消。例如用加压机构来矫正工字型梁的焊接变形。

(2)利用机械拉伸法来消除焊接残余应力

产生焊接残余应力的根本原因是焊件焊后产生了压缩残余塑性变形。因此，焊后对焊件进行加载拉伸，产生拉伸塑性变形，它的方向和压缩残余变形相反，结果使压缩残余变形小，因而焊件中的焊接残余应力亦随之同步减小。

机械拉伸消除应力法对于一些焊后需要进行液压试验的焊接容器特别有意义，因为液压试验时容器所承受的试验压力均大于容器的工作压力，例如钢制压力容器其试验压力为容器工作压力的1.25 倍，所以容器在进行液压试验的同时，对容器材料进行了一次相当于机械拉伸的膨胀，从而通过液压试验，消除了部分焊接残余应力。

(3)利用锤击焊缝区来控制焊接残余变形

焊接残余应力产生的根本原因是由于焊缝在冷却过程中的纵向收缩和横向收缩，因此焊后利用小锤轻敲焊缝及其邻近区域，使金属展开，能有效减少焊接残余应力，利用锤击法可使应力减少1/2～1/4。进行锤击焊缝时，焊件温度应当维持在100 ℃～150 ℃之间或在400 ℃以上，避免在200 ℃～350 ℃之间进行，因为此时金属正处于蓝脆性阶段，若锤击焊缝容易造成断裂[7]。

多层焊时，除第一层和最后一层焊缝外，每层都要锤击。第一层不锤击是为了避免产生根部裂纹，最后一层焊缝通常焊得很薄，主要是为了消除由于锤击而引起的冷作硬化。

(4)利用火焰法控制焊接残余变形

利用火焰对焊件进行局部加热时产生的塑性变形, 使较长的金属在冷却后收缩, 以达到矫正变形的目的称为火焰加热矫正法。火焰加热矫正法矫正焊件残余变形时要注意以下事项[7]：

①加热用火焰通常采用氧乙炔焰，火焰性质为中性焰，如果要求加热深度小时，可采用氧化焰。

②对于低碳钢和低合金结构钢，加热温度为600 ℃～800 ℃，此时焊件呈樱红色。

③火焰加热的方式有点状、线状和三角形三种，其中三角形加热适用于厚度大、刚性强的焊件。

④加热部分应该是焊件变形的突出处，不能是凹处，否则变形将越矫越严重。⑤矫正薄板结构的变形时，为了提高矫正效果，可以在火焰加热的同时用水急冷，这种方法称为水火矫正法。对于厚度较大而又比较重要的构件或者淬硬倾向较大的钢材，不可采用水火矫正法。

⑥夏天室外矫正，应考虑到日照的影响。因为中午清晨的加热效果往往不样。⑦薄板变形的矫正过程中，可同时使用木锤进行锤击，以加速矫正效果。火焰成形基本上采用线状加热，按照按照工艺方法的不同可分为三种：(1)不用水冷的火焰加热，简称空冷。(2)采用正面跟踪水冷的火焰加热法，简称正冷。(3)采用背面跟踪水冷的火焰加热法，简称背冷。

三种线状加热方法具有不同的特点：(1)角变形效果以背冷最大，空冷次之，正冷最小。(2)横向收缩效果一背冷最大，正冷次之，空冷最小。4发展趋势

随着技术和工艺的进一步发展，现在我们又提出了许多更进一步的能够减少和改善残余变形的工艺方法。这些工艺以及一些还未提出的工艺的宗旨都是为了尽量降低焊接残余变形以及对不引起残余变形的追求。以尽可能简明的设计，尽可能少的工艺，尽可能短的焊接焊缝，更加自动化、智能化的操作，减少焊接对于工件变形的影响。

下面介绍几种新的调整和控制焊接残余变形的方法。

预拉伸法[8]：这种方法是机械拉伸法的扩展。在平板对接焊之前，在焊缝两侧对平板施加一个与焊接方向平行的拉伸载荷，使平板在受载的情况下进行焊接。这种方法由于预先施加拉伸载荷，在焊接热输入的作用下，焊缝附近的材料较早处于屈服状态，使平板焊缝在塑形状态下被拉伸延展，因此可以抑制平板的纵向收缩变形。并且焊后去除拉伸载荷，平板内的纵向残余应力可以降低，其降低幅度与与拉伸载荷相当。

焊时温差拉伸：这种方法是焊后温差拉伸法的扩展。平板对接焊时，采用专门的工装夹具，在焊缝下方放置一个空腔内通以冷却水的铜垫板，在焊缝两侧用电加热带加热，这样就会在焊缝附近造成一个马鞍形的温度场。在这种条件下进行焊接，马鞍形温度场的高温区(焊缝两侧)膨胀，会对温度相对较低的焊缝区施加拉伸作用，使焊缝的纵向收缩得到抑制，因此可以降低残余应力和减小变形。

随焊激冷法：又称为逆焊接加热法，是利用与焊接加热过程相反的方法，采用冷却介质使焊接区获得比相邻区域(母材)更低的负温度，在冷却过程中，焊接区由于受到周围金属的拉伸而产生伸张塑性变形，从而抵消焊接过程中形成的压缩塑性变相，达到消除残余应力的目的。5结语

焊接技术的发展随着技术的革新，会越来越先进，国外的同行在机械制造业确实要相对国内发展的更加精细，我们要学会“拿来主义”，同国外同行多交流，尽量减少自己走弯路的可能，同时要在借鉴的基础之上，发展和创新。相信中国的焊接技术会逐步的走向世界先进行列乃至领先世界同行业。参考文献

[1]田锡唐.焊接结构[M].北京:机械工业出版社,1982.1-2.[2]奥凯尔勃洛姆.焊接应力与变形[M].雷原译.北京:中国工业出版社, 1958.30-78.[3]田锡唐.焊接结构[M].北京:机械工业出版社,1982.5-18.[4]霍立兴.焊接结构工程强度[M].北京:机械工业出版社,1995.26-36.[5]沙慧丽.防止和减少焊接残余变形与应力的措施[J].职业.山东济宁技术学院,2009,(5).[6]吴居登,施建章.从装焊顺序入手来控制焊接残余变形的方法和应用[J].中国修船,2001,(6).[7]使用火焰法、机械拉伸法、锤击焊缝区来控制焊接残余变形[J].电焊机, 2008,(02)

[8]方洪渊.焊接结构学[M].北京:机械工业出版社,2008.121-122.

第四篇：焊接变形概括及其减少措施（xiexiebang推荐）

焊接变形概括及其减少措施

焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。焊接过程中，对焊件进行不均匀加热和冷却，是产生焊接应力和变形的根本原因。

减少焊接应力与变形的工艺措施主要有：

一、预留收缩变形量

根据理论计算和实践经验，在焊件备料及加工时预先考虑收缩余量，以便焊后 工件达到所要求的形状、尺寸。

二、反变形法

根据理论计算和实践经验，预先估计结构焊焊接件变形的方向和大小，然后在焊接装配时给予一个方向相反、大小相等的预置变形，以抵消焊后产生的变形。

三、刚性固定法

焊接时将焊件加以刚性固定，焊后待焊件冷却到室温后再去掉刚性固定，可有效防止角变形和波浪变形。此方法会增大焊接应力，只适用于塑性较好的低碳钢结构。

四、选择合理的焊接顺序

尽量使焊缝自由收缩。焊接焊缝较多的结构件时，应先焊错开的短焊缝，再焊直通长焊缝，以防在焊缝交接处产生裂纹。如果焊缝较长，可采用逐步退焊法和跳焊法，使温度分布较均匀，从而减少了焊接应力和变形合理的装配和焊接顺序。具体如下：

wxruiao.com 1）先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；

2）焊缝较长的焊件可以采用分中对称焊法、跳焊法，分段逐步退焊法。交替焊法 ；

3）焊件焊接时要先将所焊接的焊缝都点固后，再统一焊接。能够提高焊接焊件的刚度，点焊固定后在进行焊接，其将增加焊接结构的刚度的部件先焊，使结构具有抵抗变形的足够刚度；

4）具有对称焊缝的焊件最好成双的对称焊接使各焊道引起的变形相互抵消；

5）焊件焊缝不对称时要先焊接焊缝少的一侧。；

6）采用对称与中和轴的焊接和由中间向两侧焊接都有利于抵抗焊接变形。

7）在焊接结构中，当钢板拼接时，同时存在着横向的端接焊缝和纵向的边接焊缝。应该先焊接端接焊缝再焊接边接焊缝。

8）在焊接箱体时，同时存在着对接和角接焊缝时，首先尽量焊接对接焊缝，然后焊接角焊缝。

9）十字接头和丁字接头焊接时，应该正确采取焊接顺序，避免焊接应力集中，以保证焊缝获得良好的焊接质量。对称与中轴的焊缝，应由内向外进行对称焊接。

10）焊接操作时，减少焊接时的热输入，（如：降低电流、加快焊接速度、）。

10-1）焊接操作时，减少熔敷金属量（焊接时采用小坡口、减少焊缝宽度、焊接角焊时减少焊缝尺寸）。

wxruiao.com 10-2)逐步退焊法，常用于较短裂纹的焊缝。施焊前把焊缝分成适当的小段，标明次序，进行后退焊补。焊缝边缘区段的焊补，从裂纹的终端向中心方向进行，其它各区段接首尾相接的方法进行

五、锤击焊缝法 在焊缝的冷却过程中，用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝，使金属产生塑性延伸变形，抵消一部分焊接收缩变形，从而减小焊接

应

力

和

变

形。

六、加热“减应区”法

1）焊接前，在焊接部位附近区域(称减应区)进行加热使之伸长，焊后冷却时，与焊缝一起收缩，可有效减小焊接应力和变形。2）焊接后，在焊接部位附近区域进行加热，同样可减少焊接应力和变形。

七、焊前预热和焊后缓冷 预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差，降低焊缝区的冷却速度，使焊件能较均匀地冷却下来，从而减少焊接应力与变形。在温差相较不大的情况下可称为冷焊。八．合理的焊接工艺方法，采用焊接热源比较集中的焊接方法进行焊接可降低焊接变形。如CO2气体保护焊，埋弧焊等 减少焊接应力与变形的从设计方面的措施主要有：

一、选用合理的焊缝尺寸和形状，在保证构件的承载能力的条件下，应尽量采用较小的焊缝尺寸；

二、减少焊缝的数量，在满足质量要求的前提下，尽可能的减少焊缝的数量；

三、合理安排焊缝的位置，只要结构上允许应该尽可能使焊缝对称于wxruiao.com 焊件截面的中和轴或者靠近中和轴； 工艺措施：

焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理。

一、合理的选择焊接方法及焊接设备。在满足质量要求的情况下，尽量选择方便及利用率高的设备。

二、在焊接前

1）合理的选择下料方式。在条件允许的情况下，施焊比较厚的焊件时尽量选择合理的坡口。2）反变形处理及预热。

三、在焊接中，合理的选择焊接材料及焊接参数。特别是薄件和厚件焊接要选择合理的施焊方式及焊接顺序，防止焊接变形。

四、焊后处理，在结构件受力比较大的部位，焊后要热处理，消除应力，防止脆断等现象出现。质量控制 施工前的现场准备

①施工单位对现场进行科学合理的布置，做好施工现场地下、地面及空中障碍物的清理工作，确保顺利施工。

②施工单位根据设计单位和规划部门提供的坐标点为依据，测得轴线和桩位.并在现场设立测量控制点。注意加以保护，严防扰动。③精心做好施工组织设计，确保施工组织设计符合实际工程，满足工程特殊性要求，确保施工方法科学、先进、合理。

wxruiao.com ④熟悉工程地质勘察报告，查阅以往在此地区的施工技术资料和相关参数，进一步了解各土层的变化情况。

⑤做好进场材料的检查验收，并按规定进行见证取样送检。⑥做好现场泥浆池沟的布置、安放护筒、钻机就位等准备工作。2 旋挖钻孔灌注桩施工工艺 2.1桩位放样。

按“从整体到局部的原则”对撞击的位置进行放样，进行钻孔标高放样时，应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置，使其误差在范围要求之内。2.2埋设护筒。

埋设钢护筒时应通过定位来控制桩放样，把钻机钻孔的位置标于孔底，再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒竖直。此后在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，并分层夯实，以达到最佳密实度。为保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落，如果护筒底层不是粘土，应挖深或换土，在孔底回填夯实300-500mm厚度的粘土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方。夯填时更要防止钢护筒偏斜，护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。钢护筒长度在4m以内的，应采用4-6mm的钢板制作，钢护筒长度大于4m的，采用6-8mm钢板制作。

钢护筒埋置较深时，采用多节钢护筒连接使用，采用焊接的连接wxruiao.com 形式，焊接时保证接头圆顺，同时满足刚度、强度及防漏要求。钢护筒的内径应大于钻头的直径，具体尺寸按设计要求选用。钢护筒的埋置深度应满足设计及有关规范要求。应将钢护筒埋置至较坚硬密实的土层中，深度在0.5m以上，钢护筒顶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。在钢护筒埋设前，应先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置的偏差不大于5cm，埋设时保证钢护筒的倾斜度不大于1%，并采用较大口径的钻头，先钻至护筒底的标高位置后，提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。最后用粗颗粒土回填护筒外侧周围，回填密实。2.3旋挖钻进成孔。

钻机就位，首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示桅杆工作画面，以便随时能够对桅杆进行调垂。使钻头对准桩位点，调整钻杆垂直度，然后启动钻机钻孔，直到设计深度。在钻孔的同时还应观察监视并记录钻孔的地质状况。2.4终孔后检查及清孔。

成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孔为干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实，直接采用测绳及测孔器进行检测。若孔内存在地下水，可采用泵吸反循环抽浆的方法清孔，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作，清孔时合理控制泥浆的粘度与含砂率，经质量检查合格的桩孔，及时灌注混凝土。

清除孔底沉渣并使孔壁泥质、泥浆含砂量小于4%为止。工程桩wxruiao.com 孔因有较厚的松散易坍土层，清孔后不能马上终孔，应在孔内下入钢筋笼，安装好灌浆导管后实施二次清孔作业，使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保证砼成柱质量。2.5钢筋笼安装。

清孔后钢筋笼吊入钻孔时，应保护好垫块、垫管和垫板，并不可以碰撞孔壁。浇混凝土时应采取相应措施将其位固定。孔内放入钢筋笼后，要在4h内浇筑混凝土。在浇筑过程中，应做好避免钢筋笼上浮和防止泥浆污染的措施。桩头外留的主筋插铁要妥善保护，不得任意弯折或压断。当桩头混凝土强度没有达到5MPa时，不得碾压，以防桩头损坏。2.6混凝土灌注。

开始灌注前，监理工程师应提请进行检查验收，待监理工程师下达开灌指令后开始灌注。灌注过程中要用测绳对砼面上升高度进行测量，计算导管埋置深度，确定导管拆卸长度，并记录在《钻孔桩水下混凝土灌注记录》上。施工时要严格控制埋管深度，最小埋管深度不小于2.0m，最大埋管深度不大于6.0m。

砼灌注前要充分组织好人力、物力，确保混凝土连续灌注，每根桩争取在3小时内完成。在灌注混凝土时要匀速浇注，减小混凝土对孔壁的冲击力。在灌注将近结束时，由质检员核对混凝土的灌注数量和桩顶灌注高度。为保证桩顶混凝土质量，桩顶全部露出新鲜混凝土后才能提拔最后一节导管。灌注完毕并且砼面达到要求后，应立即将孔内导管缓慢匀速拔出，避免速度太快在桩顶形成“空芯”。

wxruiao.com 3 旋挖钻孔灌浆桩施工的质量控制 3.1钻孔

①桩机定位时桩位必须重新测定。要进行认真复核，做到准确无误。②护筒内径应大于钻孔直径100mm，护筒形心与桩位中心偏差不超过50mm.埋设深度不小于1000mm。③护筒埋设时，应将其周围用黏土填埋压实，护筒上沿口高出孔口地坪200mm，预防浸水后孔口塌陷。④钻机就位后，将机架底部垫实使其保持稳固，控制钻杆垂直度偏差不超过1%桩长。3.2安放钢筋

①钢筋笼应经验收合格后方可安装。重点检查钢筋的规格、型号、间距和数量、钢筋绑扎情况、钢筋笼直径和长度、钢筋焊接长度以及钢筋笼安装后的保护层厚度，是否与图纸设计的规范要求相符。②钢筋笼在起吊、运输和安装时应采取措施防止变形，起吊点应设在加强筋部位。③钢筋笼安装入孔时应保持垂直状态，对准孔内慢慢轻放，避免碰撞孔壁。3.3灌注桩混凝土

①材料的质量控制。根据试验检测选用合格的材料，主要材料水泥、钢材必须有产品合格证，砂、石材料进场时都要进行检查验收，使用时仍需严格试验，以确保原材料的质量。工地试验室严格把控砼配合比，并做好现场施工检测。

②配合比的控制。钻孔灌注桩水下混凝土使用导管灌注，砼的配合比要随水泥的品种，砂、石规格及用水量的变化而进行调整。为使每道wxruiao.com 工序的施工配合比都能准确无误，施工现场应选用生产量高的1000型拌合站生产混凝土混合料，此拌合站各项功能全部由电脑操作，其特点是：计量准，生产能力强，产量高，适用于混凝土用量大的结构工程，施工中各项技术指标自动控制，准确无误。现场施工各项技术指标经试验检测全部达到规范要求，每道工序存有详细技术资料，可存档保存，各项施工原始记录齐全。

③坍落度控制。施工现场试验员跟踪把关，在灌注混凝土中要不定时加强坍落度的控制，混凝土坍落度采用18cm-20cm为宜，在灌注混凝土过程中严格测量灌注混凝土的标高和导管的埋置深度，导管的埋深应保持在2m-4m，要保证混凝土顺利进行，当灌注至距顶点标高8m-10m时，及时调整混凝土坍落度，降低12 cm-16cm，以提高混凝土的强度，每根桩留取混凝土试件3组，做强度试验。4 结语

由于旋钻孔灌注桩具有：地下施工工序多，精确度高，质量要求高，施工时间短，施工整个过程隐蔽性等特点，所以要求每道施工工序都需严格要求，任何一道工序出现问题都会造成严重的后果。为保证工程质量，在施工前应对施工项目质量计划的组织方案严格要求，合理地安排施工流程，现场指挥人员要具有周密的组织协调能力及高度的责任心，各部门全力配合，做到精益求精，才能确保工程施工质量。

wxruiao.com

第五篇：焊接质量控制论文

第1篇：浅谈油田注汽锅炉制造过程中的焊接质量控制

油田注汽锅炉的制造过程是一个严谨的系统过程，在锅炉制造过程中，焊接的成功与失败在很大程度上影响锅炉使用过程安全与否。因为焊接的环节能够影响锅炉的承载能力与受热是否均匀，尤其是在锅炉的受热面管的制作过程中，焊接难度比较大，这更需要进行焊接质量的管理。下面我们分析一下油田注汽锅炉的制造过程中需要做好的焊接质量控制的内容与环节。

一、施工前进行的焊接准备活动

首先，在进行油田注汽锅炉的制作工序之前，制作单位应该严格按照国家相关的技术、法律法规等标准以及委托单位提供的制作图纸、施工要求等内容进行制作方案的确定，这是进行焊接质量控制最基础的前提条件。

其次，要对制作过程中的焊接人员进行合理的分配，做到每个人都能够各司其职，从而有效的进行焊接质量的控制，具体来说，要明确焊接实施者、焊接检验者、焊接材料管理者等工作人员的各自任务，保证他们在焊接过程中的权利与义务。

然后，要对即将投入使用的各种焊接设备进行检查与维修，从而保证这些设备能够有效的开展工作，避免工作过程中出现设备罢工的情况发生。

最后，制定一个需要所有的人员共同遵守的焊接质量的目标。在制作的全过程中能够有效落实每个阶段设定的目标，从而能够保证在焊接过程中每个人都能够完成既定的目标，确保整个制作过程中的质量控制。

二、制造过程中的质量控制

（一）焊接进行前的质量控制

焊接进行前的质量控制，是整个焊接工作进行的基础，因此要慎重的进行，严把质量关。具体需要做的工作我们下面逐一分析一下。

（1）按照制作锅炉之前所设计的焊接施工方案开展工作，保证个人工作人员及时到达工作岗位进行签到，如果有特殊情况，没有到位的工作人员，应该尽快找到相应的代替人员进行补位。

（2）因为油田注汽锅炉是一种大型的开采稠油所用的工具，属于特殊设备，因此制作的过程不但要设计单位进行监督，国家质量监督部门也会按照相关的国家技术标准对其进行监督，所以注汽锅炉的制作单位需要将各种施工文件等在施工前及时交给质量监督部门审核，得到相关部门的批准后才能开展施工工作。

（3）在油田注汽锅炉的制作过程中，要注意焊接工作比较难进行的部分。比如，在焊接材料比较复杂、注汽锅炉的受气面比较大、锅炉的规格要求比较高的时候，要注意焊接工作的进行。

（4）在焊接工作进行的时候要健全相关责任明确制度，将质量控制与经济效绩相挂钩，并且需要明确的是焊接工作必须做到每个人都同意才能将这个工作通过，对待焊接质量不合格的产品不能下线，并要对相关负责人进行经济与人事的处罚。

（二）焊接进行中的质量控制

（1）在焊接工作即将开始的时候，要进行相关的准备，包括清理、成对、除锈等基础性的工作，这样才能保证即将开始的焊接工作能够有效的进行。

（2）焊接的过程中除了检验环节需要分批次焊接外，整个过程都应该连续的完成，因为焊接过程中如果中断的话，会产生裂纹等不良现象的发生。如果遇到特殊情况不得不中断的时候，在下次焊接的时候必须仔细检查，确保没有出现裂纹后再继续焊接。图中显示的便是焊接处出现裂纹的情况，这种情况的出现对锅炉的制作会造成不利的影响。

（3）因为如今的锅炉焊接工作还是需要工作人员进行手焊，因此一定要确保焊工的手艺质量。因此在焊工进行焊接前要针对技术性的东西对焊工进行相关的培训，在培训后还应该让其进行同类型的焊接工作的模拟练习，另外，在焊工工作之后需要对焊工的工作建立奖惩制度，做到有功必赏，有过必罚，这样才能保证焊工的积极正确的态度。

（三）焊接工作结束后的质量控制

（1）在焊接工作结束之后，要在焊口还有余热的时候对焊口进行相应的热处理，并做好处理记录，将接头进行处理之后，才能将工作移交到下面。

（2）在焊接工作结束之后还要进行焊接工作的验收，要使焊接的锅炉达到相应的国家检验标准，这样制作出来的锅炉才能交付使用。

三、焊接过程本身的质量控制

在焊接过程本身的质量控制中，包括方案设计、环境鉴定、材料管理、人员管理等各个方面的内容，要想保证整个焊接过程能够有效地进行，就要设计一套科学有效地质量管理体系与质量监督手段，只有这样才能确保整个焊接过程的有序进行。

第2篇：压力管道焊接质量控制

1前言

压力管道是特种设备的一种，由于其输送的介质的特殊性，一旦因焊接缺陷发生泄漏将对人生财产损失产生巨大危害，因此保证压力管道的焊接质量是防止事故发生的关键措施。由于压力管道在施工过程中受到各种人为因素和环境因素的影响，容易发生各种质量问题。因此焊接过程和焊接检验是其在施工过程中质量控制的关键因素。

2焊接过程的质量控制

焊接过程控制主要从焊接材料、焊接工艺评定、焊工资格和能力、焊接操作过程四方面进行控制。

2.1焊接材料

焊材的选用对焊缝的影响是非常大的，焊条或焊丝的选用将直接影响焊缝的力学性能和焊缝各种缺陷的产生，在焊材的选用方面必须进行严格控制。

另外在管道焊接施工过程中焊接材料的储存场所及烘干、发放、回收应按照《焊接材料管理规范》执行，保证所用焊材在使用过程中焊材的成分与性能符合质量要求。

2.2焊接工艺评定

压力管道在焊接过程时，施工单位必须有相适应的焊接工艺评定。焊接工艺评定必须符合《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011及其它压力管道焊接规范的相关要求。

焊接技术人员应依据相关施工规范、设计图纸、焊接工艺评定，三方面结合管道焊接现场的具体条件制定可行的压力管道焊接工艺指导书。管工按技术交底制备坡口，焊工按照焊接工艺要求进行压力管道焊接，质量技术人员必须对上述几方面加强监督管理，并做好相应的施工记录。

2.3焊工的资格和能力

凡是从事压力管道焊接的焊工、必须按照现行《特种设备焊接操作人员考核细则》TSGZ6002-2010、的规定进行相应焊接项目的考试取证，取得特种设备焊接作业人员证书后，方可从事相应焊接项目的施工。

2.4管道焊接操作过程

主要是对管道坡口加工、管口组对、焊接工艺执行情况、焊接环境等方面进行检查。

（1）坡口加工：主要检查管材制备坡口的角度、尺寸符合设计文件和焊接工艺规程的规定。管道坡口两表面不小于10mm范围内不应有夹层、裂纹、毛刺及火焰切割熔渣等缺陷。

（2）管口组对质量检查：重点检查管口错边量、钝边厚度、坡口间隙等符合规范要求。且管材不得进行强力组对。管材或管件组对时，内壁平齐，组对后管材或管件的对接焊口错边量不应超过管材壁厚的l0%，且不大于2mm；管径大于等于150mm同一直管段上两对接焊缝中心线间的距离不应小于150mm，管径小于150mm同一直管段上两对接焊缝中心线间的距离不应小于100mm；且不宜在焊缝及其边缘上开孔，当必须在焊缝上开孔时应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011及其它规范、标准的要求。

（3）焊接工艺执行情况检查：主要检查焊接的电压、电流、焊速。且焊速应与焊接的电流、电压有一个合适的搭配。

（4）焊接环境的检查：主要针对施工现场的温度、风速、湿度等焊接环境进行检查。管道焊接时周边环境温度应符合焊接操作要求的温度，且不应影响焊工的操作技能。焊接时的风速：焊条电弧焊、自动保护药芯焊丝电弧焊和气焊不应大于8m/s、钨极惰性气体保护焊和熔化极气体保护焊不应大于2m/s，超过上述规定值时应有防风设施。焊接现场相对湿度不得大于90%，且雨雪天气应采取防护措施。

3焊接质量检验

焊接质量检验主要对焊缝进行外观质量检查和内部质量检查。

3.1外观质量检查

外观质量的检查应在焊缝内部质量检查之前进行。除设计文件和焊接工艺文件有特殊要求的焊缝外，焊缝应在焊接完成后立即清理干净焊缝表面，去除焊缝表面渣皮、飞溅等影响焊缝宏观检查的异物，然后进行焊缝外观检查。

外观检查应采用焊缝检测尺、硬度计等检测计量工具进行全部外观检查并符合GB50236-2011标准中相应的具体要求，应如实记录。焊缝外观检查首要重点对容易发生的焊缝表面缺陷部位进行检查，以便发现缺陷及时修复。焊缝应无渣皮和飞溅物。焊缝的表面缺陷主要有：咬边、表面气孔、表面裂纹、表面内凹及飞溅等，这些缺陷的产生有各种原因，但大多与焊接手法、焊材与电流选择及焊接环境的好坏有较大的关系，因此我们了解缺陷产生的原因及解决措施后便有利于减少这些缺陷的产生，保证焊接质量的合格。

3.2焊缝内部质量检查

压力管道焊缝内部质量检查通常采用无损检测（NDT）检查焊缝的内部质量缺陷。常用无损检测方法有四大常规无损检测方法RT、UT、MT、PT。

选用哪种无损检测方法、检测比例、合格级别对压力管道焊缝内部缺陷的检出率非常重要，设计图纸应根据国家相关规范、标准给出明确规定。若由于施工现场原因无法采用相应的检测方法，施工单位应在图纸会审时提出问题，设计单位确认后方可更换相适应的检测方法。

MT、PT检测方法重点检查管道焊缝表面及近表面缺陷，其中MT只能用于铁磁性材料的检测。两种检测方法主要用于承插焊焊缝、支管连接焊缝（对接式支管连接除外）和补强圈焊缝、密封焊缝、支吊架与管道的连接焊缝，以及管道上的其它角焊缝。

RT、UT检测方法重点检查管道焊缝内表面缺陷。在使用UT检测时对管道壁厚有一定的要求，薄壁管的缺陷检出率较低。两种检测方法主要用于管道及管道组成件的对接焊缝和环缝、对接式支管连接焊缝。、4结束语

压力管道的焊接过程一般都在自然环境下进行，敷设方式有埋地、架空甚至是高空作业，现场条件恶劣复杂等特点因此管道焊接的质量控制是相当必要的。由于压力管道施工时每道工序都是相互衔接，在一道工序上出现问题，就会致焊接缺陷的产生。而这就要求我们在压力管道焊接质量控制方面不能有一丝的马虎。焊接质量的优劣对以后的安全运行起着至关重要的作用。因此在有限的条件下我们必须采取严格措施来保证压力管道的焊接质量，确保实现优质的焊接工程。