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减小焊接残余变形的设计措施

1.合理选择焊件尺寸  

焊件的长度、宽度和厚度等尺寸对焊接变形有明显的影响。例如，板的厚度对于角焊缝的角变形影响较大，当厚度达到某一数值（钢约9mm）时角变形大。在制造T形或工形焊接梁时，由于焊件细长，以致于焊接区收缩变形引起焊件弯曲变形是一个突出问题。解决这一问题的办法就是要精心设计结构尺寸参数，（如板厚、板宽、板长和肋板间距等）和焊接参数（如单位线能量等）。

2.合理选择焊缝尺寸和坡口形式

焊缝尺寸的大小，不仅关系到焊接工作量，而且还对焊接变形产生较大的影响。焊缝尺寸大，焊接量也大，填充金属消耗量多，造成焊接变形大。因此在设计焊缝尺寸时，在保证结构承载能力的条件下，应采用较小的焊缝尺寸。片面加大焊缝尺寸对减小焊接变形极其不利。所以对并不承受很大工作应力的焊缝，不必采用大尺寸焊角，只要能满足其强度要求就好。

另外，还要合理设计坡口型式。例如对接接头要采用角变形为零的X形坡口尺寸。对于受力较大的T形接头和十字接头，在保证相同强度的条件下，采用开坡口的焊缝比不开坡口焊缝动载强度高，焊缝金属量少，而且对减小焊接变形也是有利的，尤其对厚板而言，更在意义。

马氏体不锈钢焊接要点

对于Cr13型马氏体不锈钢,当采用同材质焊条进行焊接时,为了降低冷裂纹敏***,确保焊接接头塑、韧性,应选用低氢型焊条并同时采取下列措施:

① 预热。预热温度随钢材含碳量的增加而进步,一般在100℃ ~ 350℃范围内。

② 后热。对于含碳量较高或拘束度大的焊接接头,焊后采取后热措施,以防止焊接氢致裂纹。

③ 焊后热处理。为改善焊接接头塑、韧性和耐蚀性,焊后热处理温度一般为650℃ ~ 750℃,保温时间按1h / 25mm计。

对于超级及低碳马氏体不锈钢,一般可不采取预热措施,当拘束度大或焊缝中含氢量较高时,采取预热及后热措施,预热温度一般为100℃ ~ 150℃,焊后热处理温度为590 ~ 620℃。

对于含碳量较高的马氏体钢。或在焊前预热、焊后热处理难以实施,以及接头拘束度较大的情况下,工程中也可用奥氏体型的焊材,以进步焊接接头的塑、韧性,防止产生裂纹。但此时焊缝金属为奥氏体***或以奥氏体为主的***时,与母材强度相比实为低强匹配,而且焊缝金属与母材在化学成分、金相***、热物理性能差别很大,焊接残余应力不可避免,轻易引发应力腐蚀或高温蠕变***。

熔池温度，直接影响焊接质量，熔池温度高、熔池较大、铁水流动性好，易于熔合，但过高时，铁水易下淌，单面焊双面成形的背面易烧穿，形成焊瘤，成形也难控制，且接头塑性下降，弯曲易开裂。熔池温度低时，熔池较小，铁水较暗，流动性差，易产生未焊透，未熔合，夹渣等缺陷。

熔池温度与焊接电流、焊条直径、焊条角度、电弧燃烧时间等有着密切关系，针对有关因素采取以下措施来控制熔池温度。

焊接电流与焊条直径：根据焊缝空间位置、焊接层次来选用焊接电流和焊条直径，开焊时，选用的焊接电流和焊条直径较大，立、横仰位较小。如12mm平板对接平焊的封底层选用φ3.2mm的焊条，焊接电流：80-85A，填充，盖面层选用φ4.0mm的焊条，焊接电流：165-175A，合理选择焊接电流与焊条直径，易于控制熔池温度，是焊缝成形的基础。