焊接变形的补偿与修复技术.pptx

焊接变形的补偿与修复技术汇报人：XX2024-01-29

Contents目录焊接变形概述焊接变形补偿技术焊接变形修复技术先进焊接技术减少变形案例分析与实践应用总结与展望

焊接变形概述01

焊接过程中，由于热量的输入和材料的局部熔化，导致焊件在冷却后形状、尺寸发生变化的现象。焊接变形定义根据变形方向和表现形式，焊接变形可分为收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形等。焊接变形分类焊接变形定义与分类

焊接热源对材料的不均匀加热导致材料内部产生应力，从而引起变形。热源影响材料性质工艺因素材料的热物理性能、力学性能以及化学成分等都会影响焊接变形的程度。焊接方法、焊接参数、焊接顺序、夹具使用等工艺因素也会对焊接变形产生影响。030201焊接变形产生原因

焊接变形对结构性能影响焊接变形会导致结构件几何形状的改变，如直线度、平面度等超差。焊接变形伴随着残余应力的产生，对结构件的承载能力和稳定性造成不利影响。由于残余应力和几何形状的改变，焊接结构的疲劳性能会显著降低。对于某些需要承受腐蚀环境的结构件，焊接变形可能导致耐蚀性受损。几何形状改变残余应力疲劳性能下降耐蚀性受损

焊接变形补偿技术02

根据经验或计算，在焊件备料及加工时预先考虑收缩余量。对于长焊缝或重要结构，可采用分段反向预留收缩量的方法。预留收缩量的大小需根据焊缝长度、厚度、焊接方法及材料等因素综合考虑。预留收缩量法

反变形法根据预测的焊接变形大小和方向，在焊接装配时给予一个相反方向的变形。通过调整焊接顺序、改变焊接方向或采用特殊工装等措施实现反变形。反变形法适用于结构刚度大、焊缝对称的焊件。

刚性固定法适用于结构简单、焊缝较少且易于固定的焊件。需要注意的是，刚性固定法可能会增加焊接应力和残余应力，需合理设计固定结构和焊接工艺。采用夹具、支撑等刚性结构将焊件固定，限制其焊接过程中的自由变形。刚性固定法

通过在焊件上施加一定的热量输入，使焊件在焊接过程中达到热平衡状态，从而减小焊接变形。可采用预热、后热、多层多道焊等工艺措施实现热平衡。热平衡法适用于结构复杂、焊缝较长且对变形要求较高的焊件。热平衡法

焊接变形修复技术03

刚性固定法01采用夹具或刚性胎具将被焊构件固定起来进行焊接，适用于较小焊件。反变形法02根据焊件焊后可能产生变形的方向和大小，在焊接前使被焊件做大小相同、方向相反的变形，以抵消或补偿焊后发生的变形，适用于形状比较简单的焊件。锤击焊缝法03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，适用于各种焊缝。机械矫正法

适用于薄板结构，加热点的直径一般不小于15mm，加热点之间的距离应随变形量的增大而增大。点状加热法适用于厚板结构，加热线可呈直线或曲线形状，加热线的宽度一般取钢板厚度的0.5～2倍，加热线的长度视情况而定。线状加热法适用于刚性较大、变形较大的结构，加热区域呈三角形，加热区的底边在被矫直钢板的边缘，顶点朝内。三角形加热法火焰矫正法

利用高频感应电流在工件中产生热量进行矫正的方法，适用于各种金属材料和较大工件的矫正。利用高频电流通过接触点直接对工件进行加热的方法，适用于局部小变形的矫正。高频热点矫正法高频接触加热法高频感应加热法

激光照射法利用高能激光束照射工件表面，使局部区域迅速加热并产生塑性变形的方法，适用于高精度、高要求的工件矫正。激光填丝法在激光照射的同时填充金属丝进行焊接的方法，适用于较大变形或需要提高强度的工件矫正。激光矫正法

先进焊接技术减少变形04

利用高速旋转的搅拌头与工件摩擦产生的热量使材料塑化，通过搅拌头的移动实现材料的连接。原理焊接过程中热输入量低，变形小，且能够焊接多种金属材料。优点广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车制造等领域。应用领域搅拌摩擦焊

优点焊接速度快，热影响区小，变形小，且焊缝质量高。原理利用高能电子束轰击工件表面，使材料迅速加热、熔化、冷却，从而实现焊接。应用领域适用于精密制造、微电子、医疗器械等领域。电子束焊

03应用领域广泛应用于珠宝、钟表、精密机械等领域。01原理利用高能激光束照射工件表面，使材料迅速熔化、冷却，形成焊缝。02优点焊接精度高，热输入量小，变形小，且可实现非接触式焊接。激光焊

原理采用两种或两种以上的热源同时或交替作用于工件，使材料迅速加热、熔化、冷却，实现焊接。优点能够综合利用各种热源的优势，提高焊接效率和质量，减少变形。应用领域适用于大型结构件、异种材料焊接等领域。复合热源焊

案例分析与实践应用05

针对大型钢结构在焊接过程中出现的变形问题，首先进行原因分析，包括焊接参数、材料性质、结构刚度等多方面因素。焊接变形原因分析采用数值模拟、经验公式等方法对焊接变形进行预测，并通过优化焊接顺序、控制焊接参数、采用刚性固定等措施减小