(培训4)特殊材料的焊接缺陷

1、w 科目：焊接质量控制 w授课日期：w课时：4w授课方式：讲授w班级：金蓝领高级焊工w教学目的：通过学习使学员掌握特殊焊接材料的缺陷通过学习使学员掌握特殊焊接材料的缺陷及成因和预防措施，了解典型容器和结构的焊接缺陷及成因和预防措施，了解典型容器和结构的焊接缺陷w教学内容：一、特殊材料焊接缺陷一、特殊材料焊接缺陷w 二、典型容器和结构的缺陷二、典型容器和结构的缺陷w 蓝领杯蓝领杯高级焊工培训高级焊工培训w焊接质量控制焊接质量控制 w教学内容：教学内容：w1、焊接缺陷、焊接缺陷(特殊材料）特殊材料）w2、焊接检验、焊接检验w教学目的：通过学习使员掌握焊接缺陷的常见种类及成因，教学目的：通过学习使员

2、掌握焊接缺陷的常见种类及成因，并能对焊件进行检验，掌握焊接过程中质量控制的方法与并能对焊件进行检验，掌握焊接过程中质量控制的方法与技术。技术。w教学要求：焊接质量控制要结合生产中的案例进行讲解。教学要求：焊接质量控制要结合生产中的案例进行讲解。w教学建议：图片教学和案例教学。教学建议：图片教学和案例教学。（南京长江大桥）（南京长江大桥）以以“渤海渤海8号号”自升式钻井平自升式钻井平台悬臂梁台悬臂梁Q235A焊缝长焊缝长而多而多，总长达到，总长达到310KM，所用焊材多达，所用焊材多达2100t（鸟巢）（鸟巢）S355K2G3 （16Mn）铜合金螺旋桨铜合金螺旋桨ZQAl10-3Fe-1.5Mn

3、一、特殊材料焊接缺陷一、特殊材料焊接缺陷4.1铸铁焊接缺陷铸铁焊接缺陷4.2铝及铝合金焊接缺陷铝及铝合金焊接缺陷4.3铜及铜合金焊接缺陷铜及铜合金焊接缺陷特殊材料焊接缺陷特殊材料焊接缺陷4.1铸铁焊接缺陷铸铁焊接缺陷铸铁铸铁 铸铁焊接铸铁焊接的应用的应用 碳的质量分数大于碳的质量分数大于2.11%2.11%的铁碳合金的铁碳合金 工业常用的铸铁工业常用的铸铁为铁碳硅合金为铁碳硅合金 铸造缺陷铸造缺陷的的焊补焊补 零部件零部件 的生产的生产 已损坏的已损坏的铸铁成品铸铁成品 件的件的焊补焊补 铸铸铁铁的的种种类类 灰铸铁灰铸铁 可锻铸铁可锻铸铁 球墨铸铁球墨铸铁 蠕墨铸铁蠕墨铸铁 白口铸铁白口铸铁

4、 断口呈白亮色断口呈白亮色 断面呈灰色断面呈灰色 石墨呈团絮状石墨呈团絮状 石墨呈球状石墨呈球状 石墨呈蠕虫状石墨呈蠕虫状 铸铁的种类铸铁的种类图图6-4 6-4 铸铁电弧焊的焊缝金属分类铸铁电弧焊的焊缝金属分类裂纹是易出现的缺陷裂纹是易出现的缺陷 灰铸铁化学成分上的特点是灰铸铁化学成分上的特点是C与与S、P杂质高，这杂质高，这就增大了其焊接对冷却速度的变化与冷热裂纹的敏就增大了其焊接对冷却速度的变化与冷热裂纹的敏感性。其力学性能特点是强度低，基本无塑性，使感性。其力学性能特点是强度低，基本无塑性，使其焊接接头发生裂纹的敏感性增大。其焊接接头发生裂纹的敏感性增大。w铸铁焊接冷裂纹的特征铸铁焊接

5、冷裂纹的特征w启裂温度：启裂温度：400400以下至室温。裂纹发生时常伴随着可听见的较以下至室温。裂纹发生时常伴随着可听见的较响的脆性断裂的声音。响的脆性断裂的声音。 w原原 因：一方面是铸铁在因：一方面是铸铁在400400以上时有一定塑性；另一方面焊缝所承受的拉应力是以上时有一定塑性；另一方面焊缝所承受的拉应力是随其温度下降而增大。在随其温度下降而增大。在400400以上时焊缝所承受的拉应力较小。以上时焊缝所承受的拉应力较小。 w部位：部位：多在热影响区，也有发生在焊缝，甚至于铸件母材上。多在热影响区，也有发生在焊缝，甚至于铸件母材上。 焊缝较长时或焊补拘束较大的铸铁缺陷时，常发生这种裂纹。

6、焊缝较长时或焊补拘束较大的铸铁缺陷时，常发生这种裂纹。 w特征（断口）特征（断口）：4.1.1 冷裂纹冷裂纹w铸铁型焊缝容易产生冷裂纹铸铁型焊缝容易产生冷裂纹w 当采用异质焊接材料焊接，使焊逢成为奥当采用异质焊接材料焊接，使焊逢成为奥氏体、铁素体，铜基焊缝时，由于焊缝金属氏体、铁素体，铜基焊缝时，由于焊缝金属具有较好的塑性，焊接金属不易出现冷裂纹。具有较好的塑性，焊接金属不易出现冷裂纹。冷裂纹产生原因冷裂纹产生原因w1）焊接时的不均匀加热，焊缝冷切过程中会）焊接时的不均匀加热，焊缝冷切过程中会产生很大产生很大应力应力，且应力随着温度的降低而增，且应力随着温度的降低而增大（后续分析）大（后续分析

7、）w2）存在白铸铁或马氏体组织）存在白铸铁或马氏体组织w 由于他们的性能由于他们的性能硬而脆硬而脆，在焊接应力的作，在焊接应力的作用下，产生热影响区裂纹用下，产生热影响区裂纹w3）焊补处）焊补处刚度刚度较大较大w 在焊接应力作用下产生在焊接应力作用下产生焊接时的不均匀加热，焊缝冷切焊接时的不均匀加热，焊缝冷切过程中会产生很大压力过程中会产生很大压力而且应力随着焊缝温度的降低而增大而且应力随着焊缝温度的降低而增大冷裂纹产生原因冷裂纹产生原因1w铸铁焊接时产生应力分析铸铁焊接时产生应力分析2种情况种情况w a,当焊缝为当焊缝为灰铸铁灰铸铁时，片状石墨不仅减少时，片状石墨不仅减少了焊缝的有效工作界面

8、，而且在两端产生了焊缝的有效工作界面，而且在两端产生应应力集中力集中w当焊缝为片状石墨的灰铸铁时，经研究裂纹的裂源一般为片状石墨的尖端。当焊缝为片状石墨的灰铸铁时，经研究裂纹的裂源一般为片状石墨的尖端。w当焊缝为灰铸铁时，由于石墨呈片状存在，不仅减少焊缝的有效工作截面，而当焊缝为灰铸铁时，由于石墨呈片状存在，不仅减少焊缝的有效工作截面，而且石墨如刻槽一样，在其两端呈严重的应力集中状态。且石墨如刻槽一样，在其两端呈严重的应力集中状态。 w灰铸铁强度低，灰铸铁强度低，400以下基本无塑性，当应力超过此时铸铁的抗拉强度时，即以下基本无塑性，当应力超过此时铸铁的抗拉强度时，即发生焊缝冷裂纹。发生焊缝冷

9、裂纹。灰铸铁的片状石墨图灰铸铁的片状石墨图冷裂纹产生原因冷裂纹产生原因w b，当焊缝中存在白口铸铁时，由于，当焊缝中存在白口铸铁时，由于白口铸铁的收缩率比灰口铸铁大，前者白口铸铁的收缩率比灰口铸铁大，前者为为2.3%左右左右,后后者为后后者为1.26%左右左右,加以加以其中渗碳体性更脆其中渗碳体性更脆,故焊缝更易出现冷裂故焊缝更易出现冷裂纹纹. 防止冷裂纹的具体措施防止冷裂纹的具体措施a.热焊或半热焊法热焊或半热焊法b.加热减应区法加热减应区法C.栽螺钉法栽螺钉法d.严格掌握冷焊要点严格掌握冷焊要点w热裂纹热裂纹 w产生部位产生部位：焊缝焊缝或弧坑或弧坑w特征特征：发生在高温区，断口表面有发蓝

10、、发黑的氧化色彩，发生在高温区，断口表面有发蓝、发黑的氧化色彩，产生裂纹无声音。产生裂纹无声音。4.1.2 热裂纹热裂纹(a)焊缝金属中的裂纹焊缝金属中的裂纹 (b)焊接热影响区的裂纹焊接热影响区的裂纹 铸铁焊接的热裂纹大多铸铁焊接的热裂纹大多出现在焊缝上，为结晶裂纹。出现在焊缝上，为结晶裂纹。当焊缝为铸铁时，由于铁液当焊缝为铸铁时，由于铁液凝固过程中析出石墨，体积凝固过程中析出石墨，体积膨胀且流动性好，不会产生膨胀且流动性好，不会产生热裂纹。但采用热裂纹。但采用低碳钢焊条低碳钢焊条或镍基铸铁焊接材料或镍基铸铁焊接材料时，焊时，焊缝有较大的热裂纹倾向。缝有较大的热裂纹倾向。非铸铁型焊缝容易产生

11、热裂纹非铸铁型焊缝容易产生热裂纹热热裂裂纹纹大多数出大多数出现在焊缝现在焊缝上：为结上：为结晶裂纹晶裂纹用镍基焊用镍基焊接材料焊接接材料焊接时时 用结构用结构钢焊接钢焊接材料焊材料焊接时接时第第1 1、2 2层焊缝会从铸层焊缝会从铸铁熔入较多的铁熔入较多的C C、S S及及P P，容易形成低溶共晶，容易形成低溶共晶，这会使第这会使第1 1、2 2层焊缝层焊缝的热裂纹敏感性增大。的热裂纹敏感性增大。产生原因产生原因容易形成容易形成Ni-Ni3S2Ni-Ni3S2（熔（熔点为点为644644）和）和Ni-Ni3PNi-Ni3P（熔点为（熔点为880880）低熔点）低熔点共晶，且镍基焊缝凝固共晶，且

12、镍基焊缝凝固后为较粗大的单相奥氏后为较粗大的单相奥氏体柱状晶，凝固过程中体柱状晶，凝固过程中容易使低熔点共晶在容易使低熔点共晶在奥氏体晶间连续分布，奥氏体晶间连续分布，促进热裂纹形成促进热裂纹形成 。w窄而深的熔池或者是带有凹坑窄而深的熔池或者是带有凹坑的弧坑容易引起弧坑裂纹。的弧坑容易引起弧坑裂纹。热裂纹热裂纹的防止的防止措施措施w合理选用焊条合理选用焊条合适的焊接工艺合适的焊接工艺开圆弧形坡口开圆弧形坡口填满弧坑填满弧坑镍铁焊条镍铁焊条高钒铸铁焊条高钒铸铁焊条结构钢焊条结构钢焊条（碱性）（碱性）小电流，快焊速，不摆动小电流，快焊速，不摆动焊后锤击，焊后锤击，消除应力消除应力小融合比小融合比

13、气孔产生的原因气孔产生的原因2）氢气孔）氢气孔 1)CO气孔气孔铸铁含碳高，在焊铸铁含碳高，在焊接中，生成大量的接中，生成大量的COCO，熔池在冷切结，熔池在冷切结晶时来不及逸出晶时来不及逸出 焊接材料或焊件焊接材料或焊件坡口内存在油、水、坡口内存在油、水、锈、污垢锈、污垢4.1.2气孔气孔气孔的防止措施气孔的防止措施w1)CO气孔气孔w a.加强保护加强保护 w 铸铁气焊时，不采用氧化焰，而采用中性焰或弱碳化焰，同时，铸铁气焊时，不采用氧化焰，而采用中性焰或弱碳化焰，同时，使用溶剂（使用溶剂（CJ201CJ201）保护，防止氧化）保护，防止氧化w b.利用药皮脱氧利用药皮脱氧w 采用石墨型药

14、皮焊条（采用石墨型药皮焊条（z8），石墨也就是碳，是强脱氧剂），石墨也就是碳，是强脱氧剂（还原剂），所以可以防止焊缝中的碳氧化，防止和消除（还原剂），所以可以防止焊缝中的碳氧化，防止和消除CO气孔气孔w2）氢气孔）氢气孔w a.严格清理严格清理 w 焊前清理铸件坡口和焊丝，除去油、水、锈、污垢等，可以用汽焊前清理铸件坡口和焊丝，除去油、水、锈、污垢等，可以用汽油或丙酮擦洗，铸件坡口也可以用气焊火焰烧烤，但控制温度在油或丙酮擦洗，铸件坡口也可以用气焊火焰烧烤，但控制温度在400400以下以下w b.烘干焊条烘干焊条w 焊条使用前要烘干，特别是碱性焊条和石墨型焊条。前者的烘干焊条使用前要烘干，特别

15、是碱性焊条和石墨型焊条。前者的烘干温度为温度为350450 350450 ，保温，保温2h,2h,后者为后者为150 150 ，保温，保温2h.2h.wC.采用直流反接采用直流反接 气孔倾向小气孔倾向小气孔的防止措施气孔的防止措施 有色金属的发展及应用 当前全世界金属材料的总产量约8亿t，其中有色金属材料约占5，处于补充地位，但有色金属的特殊作用却是钢铁材料无法代替的。 航天航天电子、信息、汽车、电子、信息、汽车、交通、轻工等交通、轻工等4.2铝及铝合金焊接缺陷铝及铝合金焊接缺陷铝镁合金焊丝铝镁合金焊丝ER5183 用途：化工压力容器、核工业、造船、制冷行业、锅炉、航空航天工业等纯铝焊丝纯铝焊

16、丝ER1100 广泛用于铁路机车、电力、化学、食品等行业。广泛用于铁路机车、电力、化学、食品等行业。 铝及铝及 铝合金铝合金特点特点应用应用 密度低、强度高、耐腐蚀密度低、强度高、耐腐蚀导电导热性好、可焊接及导电导热性好、可焊接及加工性能好，应用仅次于加工性能好，应用仅次于钢铁，成为第二大金属。钢铁，成为第二大金属。航空航天航空航天 、汽车、高速、汽车、高速列车、地铁车辆、飞机列车、地铁车辆、飞机、舰船等舰船等w 铝及其合金的化学活性很强，表面极易形成难熔铝及其合金的化学活性很强，表面极易形成难熔氧氧化膜（化膜（AlAl2 2O O3 3熔点约为熔点约为20502050，MgOMgO熔点约为熔

17、点约为25002500），加，加之铝及其合金之铝及其合金导热性强导热性强，焊接时易造成，焊接时易造成不熔合不熔合现象。由于现象。由于氧化膜密度与铝的密度接近，也易成为焊缝金属的氧化膜密度与铝的密度接近，也易成为焊缝金属的夹杂物夹杂物。同时，氧化膜（特别是有同时，氧化膜（特别是有MgOMgO存在的不很致密的氧化膜）存在的不很致密的氧化膜）可吸收较多水分而成为焊缝可吸收较多水分而成为焊缝气孔气孔的重要原因之一。此外，的重要原因之一。此外，铝及其合金的线膨胀系数大，焊接时容易产生铝及其合金的线膨胀系数大，焊接时容易产生翘曲变形翘曲变形。这些都是焊接生产中颇感困难的问题。这些都是焊接生产中颇感困难的问

18、题。 热裂纹的形成原因热裂纹的形成原因 铝及其合金焊接时，常见的热裂纹主要是焊缝凝固裂纹和近缝区液化裂纹。热处理强化铝合金有更大的热裂倾向（1）铝合金典型的共晶合金 凝固温度区间大，如合金成分中的杂质超过规定范围时，形成较多的低容共晶，在熔池凝固过程中，在应力作用下，焊缝金属产生热裂纹4.2.1 热裂纹热裂纹w（2） 铝及铝合金的线膨胀系数比钢约大1倍，而凝固时收缩率比钢大两倍，熔池金属冷却速度很快在拘束条件下焊接时易产生较大的焊接应力，也是促使铝合金具有较大裂纹倾向的原因之一。热裂纹的形成原因热裂纹的形成原因w 母材的合金系对焊接热裂纹有重要的影响。w 对于焊缝金属的凝固裂纹，主要是通过合理

19、确定焊缝的合金成分，并配合适当的焊接工艺来进行控制。 防止焊接热裂纹的途径w（1 1）合理使用焊丝）合理使用焊丝 w 不同的母材配合不同的焊丝，在刚性不同的母材配合不同的焊丝，在刚性T T形接头试样上进行形接头试样上进行TIGTIG焊焊( (非熔化极非熔化极/ /钨极氩弧焊），具有不同的裂纹倾向，采用成分与钨极氩弧焊），具有不同的裂纹倾向，采用成分与母材相同的焊丝时，具有较大的裂纹倾向，不如改用其他合金组成母材相同的焊丝时，具有较大的裂纹倾向，不如改用其他合金组成的焊丝。采用的焊丝。采用Al-5%SiAl-5%Si焊丝（焊丝（HS311HS311），），焊接时可产生较多的低容焊接时可产生较多的

20、低容共晶，流动性好，对裂纹起到共晶，流动性好，对裂纹起到“愈合愈合”作用作用，所以具有优良的抗裂，所以具有优良的抗裂效果；焊接铝镁合金时，在焊缝中生成脆性的效果；焊接铝镁合金时，在焊缝中生成脆性的MgMg2 2Si,Si,使接头的塑形使接头的塑形和耐腐蚀性能降低，可采用和耐腐蚀性能降低，可采用HS33HS33（含（含TiTi的铝镁合金焊丝），具有的铝镁合金焊丝），具有较好的耐蚀及抗热裂性能。较好的耐蚀及抗热裂性能。Al-Zn-MgAl-Zn-Mg合金专用焊丝合金专用焊丝X5180X5180（Al-Al-4%Mg-2%Zn-0.15%4%Mg-2%Zn-0.15%ZrZr）也具有相当高的抗裂性能

21、。）也具有相当高的抗裂性能。 w（2 2）合理的焊接工艺）合理的焊接工艺w 选用热量集中的焊接方法如钨极氩弧焊；采用小的焊接电流； 板厚超过10mm的焊件焊接或重要结构点固焊时，采用预热措施，一般预热温度控制在200250之间；多层焊时，层间温度不低于预热温度气孔气孔4.2.2气孔气孔w2. 2. 气孔的形成原因气孔的形成原因w (1) 焊接区内存在氢的来源w w w w (2) 铝合金中氢的溶解度存在突变w (3) 导热系数大熔池结晶速度快w (4) 密度低w（1 1）减少氢的来源）减少氢的来源 a a 对焊接材料干燥处理，降低气氛中的水分对焊接材料干燥处理，降低气氛中的水分w 使用的焊接材

22、料（包括保护气体、焊丝、使用的焊接材料（包括保护气体、焊丝、焊条等）要严格限制含水量，使用前需干燥处理。焊条等）要严格限制含水量，使用前需干燥处理。一般认为，氩气中的含水量小于一般认为，氩气中的含水量小于0.08%0.08%时不易形成时不易形成气孔。氩气的管路也要保持干燥。按气孔。氩气的管路也要保持干燥。按纯氩纯氩（GB/T4842-1995GB/T4842-1995）规定：用于焊接的氩气纯度大）规定：用于焊接的氩气纯度大于于99.99%99.99%。w b b 焊前清除焊丝及母材表面的焊前清除焊丝及母材表面的氧化膜氧化膜和污染物和污染物w 气孔的防止w 焊前处理十分重要。焊丝及母材表面的焊前

23、处理十分重要。焊丝及母材表面的氧化膜应彻底清除，采用化学方法或机械方法氧化膜应彻底清除，采用化学方法或机械方法均可，若两者并用效果更好。均可，若两者并用效果更好。w 例如对铝合金母材化学清洗后，焊前可例如对铝合金母材化学清洗后，焊前可用细钢丝刷再全面刷一遍近缝区，并用刮刀刮用细钢丝刷再全面刷一遍近缝区，并用刮刀刮削坡口端面和焊缝两侧削坡口端面和焊缝两侧20mm20mm范围的母材；将坡范围的母材；将坡口下端（根部口下端（根部) )刮去一个倒角，成为倒刮去一个倒角，成为倒V V形小坡形小坡口（口（铲根铲根，防止根部氧化膜引起的气孔，防止根部氧化膜引起的气孔）；装）；装配时要防止再度弄脏。机械清理后

24、表面氧化速配时要防止再度弄脏。机械清理后表面氧化速度很快，应及时进行焊接。度很快，应及时进行焊接。w(2) (2) 控制焊接工艺控制焊接工艺w 焊接参数的影响可归结为对熔池在高焊接参数的影响可归结为对熔池在高温存在时间的影响，也就是对氢溶入时间和温存在时间的影响，也就是对氢溶入时间和氢析出时间的影响。熔池高温存在时间增长，氢析出时间的影响。熔池高温存在时间增长，有利于氢的逸出，但也有利于氢的溶入；反有利于氢的逸出，但也有利于氢的溶入；反之，熔池高温存在时间减少，可减少氢的溶之，熔池高温存在时间减少，可减少氢的溶入，但也不利于氢的逸出。焊接参数不当时，入，但也不利于氢的逸出。焊接参数不当时，如造

25、成氢的溶入量多而又不利于逸出时，气如造成氢的溶入量多而又不利于逸出时，气孔倾向势必增大。孔倾向势必增大。w 铝及其合金的化学活性很强，表面极易形成难熔铝及其合金的化学活性很强，表面极易形成难熔氧化膜（氧化膜（Al2O3Al2O3熔熔点约为点约为20502050，MgOMgO熔点约为熔点约为25002500），加之铝及其合金，加之铝及其合金导热性强导热性强，焊接时易造成焊接时易造成不熔合不熔合现象。由于氧化膜密度与铝的密度接近，也易现象。由于氧化膜密度与铝的密度接近，也易成为焊缝金属的成为焊缝金属的夹杂物夹杂物。4.2.3夹渣夹渣4.3铜及铜合金焊接缺陷铜及铜合金焊接缺陷铜及 铜合金较高的导电导

26、热性、较高的导电导热性、抗磁性、耐蚀性、抗磁性、耐蚀性、加工性。加工性。特点特点分类分类纯铜纯铜黄铜（铜锌合金）黄铜（铜锌合金）青铜（青铜（ 黄铜、白铜黄铜、白铜 以外的铜合金以外的铜合金 ）白铜（铜镍合金）白铜（铜镍合金）热裂纹热裂纹w1.易产生热裂纹易产生热裂纹 w为了防止热裂纹的产生，焊接铜及铜合金时为了防止热裂纹的产生，焊接铜及铜合金时可采取以下一些治金措施。可采取以下一些治金措施。 4.3.1热裂纹热裂纹热裂纹产生的原因热裂纹产生的原因w1）焊接应力大）焊接应力大w 铜和大多数铜合金的导热系数比普通碳钢大铜和大多数铜合金的导热系数比普通碳钢大7-10倍，热倍，热影响区宽。同时铜的线膨

27、胀系数比铁大影响区宽。同时铜的线膨胀系数比铁大15%，而收缩率比铁，而收缩率比铁大一倍以上。大一倍以上。w2）形成低熔共晶）形成低熔共晶w 铜能与其中的杂质如铋、硫、铅等形成铜能与其中的杂质如铋、硫、铅等形成低容共晶低容共晶；铜氧；铜氧化之后生成氧化亚铜也能和铜生成低容共晶。化之后生成氧化亚铜也能和铜生成低容共晶。w 这些低熔共晶积聚在晶粒边界，高温时在应力作用下形这些低熔共晶积聚在晶粒边界，高温时在应力作用下形成热裂纹成热裂纹热裂纹的防止措施热裂纹的防止措施w（1）控制焊丝的成分）控制焊丝的成分w 严格控制铋、硫、铅等杂质的含量，严格控制铋、硫、铅等杂质的含量， 通过焊丝加入通过焊丝加入硅、

28、锰、碳、磷等合金元素增强对焊缝的脱氧能力硅、锰、碳、磷等合金元素增强对焊缝的脱氧能力。 w（2）焊前预热）焊前预热w 大多数铜和铜合金焊前都需要预热，预热温度一般大多数铜和铜合金焊前都需要预热，预热温度一般300至至600，有的甚至更高；减少焊接应力。，有的甚至更高；减少焊接应力。w（3）合理的焊接方法与工艺）合理的焊接方法与工艺w 选用氩弧焊方法以减少铜的氧化。气焊时加入气焊溶选用氩弧焊方法以减少铜的氧化。气焊时加入气焊溶剂剂CJ301，进行保护。有时可对焊缝进行热态或冷态的锤击，进行保护。有时可对焊缝进行热态或冷态的锤击，减少焊接应力。减少焊接应力。气孔气孔 气孔是铜及铜合金焊接时一个主要

29、问气孔是铜及铜合金焊接时一个主要问题，只要在氩气中加入筒量的氢和水蒸气，题，只要在氩气中加入筒量的氢和水蒸气，焊缝即出现气孔（主要为焊缝即出现气孔（主要为H2和和CO），产生），产生气孔的倾向比碳钢严重得多气孔的倾向比碳钢严重得多 4.3.2热裂纹热裂纹气孔产生的原因气孔产生的原因w原因如下：原因如下： w（1）铜的热导率比低碳钢高）铜的热导率比低碳钢高7倍以上，所以铜焊缝结晶很快，熔池易为倍以上，所以铜焊缝结晶很快，熔池易为氢所饱和而形成气泡，在凝固结晶很快的情况下，气泡不易析出，促使氢所饱和而形成气泡，在凝固结晶很快的情况下，气泡不易析出，促使焊缝中形成气孔。焊缝中形成气孔。 w（2）氢在

30、铜中的溶解度随温度升高而增大，直到熔点时氢在铜中的溶）氢在铜中的溶解度随温度升高而增大，直到熔点时氢在铜中的溶解度达最高值，温度再提高，液态铜开始蒸发，氢的溶解度下降。解度达最高值，温度再提高，液态铜开始蒸发，氢的溶解度下降。 w（3）焊件和焊丝表面有油、水、锈、污垢）焊件和焊丝表面有油、水、锈、污垢w（4）熔池当中的氧化亚铜）熔池当中的氧化亚铜(Cu2O)在焊缝凝固时不溶于铜而析出，与氢在焊缝凝固时不溶于铜而析出，与氢或或CO反应，生成气体。反应，生成气体。w Cu2O+2H=2Cu+H2Ow Cu2O+CO=2Cu+CO2w（5）氩弧焊时氮也是形成气孔的原因，随着氩气中氮含量的增加，气）氩

31、弧焊时氮也是形成气孔的原因，随着氩气中氮含量的增加，气孔数量随之上升。孔数量随之上升。 气孔防止措施气孔防止措施w（1）焊前清理焊件和焊丝）焊前清理焊件和焊丝w 防止焊缝金属吸收氢气及氧化，焊件表面在焊前应去油污、水分等，焊条、防止焊缝金属吸收氢气及氧化，焊件表面在焊前应去油污、水分等，焊条、焊剂要烘干使用，焊丝表面不得有水分。焊剂要烘干使用，焊丝表面不得有水分。 w（2）采用脱氧焊丝）采用脱氧焊丝w 对焊缝加强脱氧，加入硅、铝、铁、锰等脱氧元素。对焊缝加强脱氧，加入硅、铝、铁、锰等脱氧元素。w （3）加强保护）加强保护 w 采用氩弧焊可减少气孔。气焊时加入气焊溶剂采用氩弧焊可减少气孔。气焊时

32、加入气焊溶剂CJ301，加强保护和去除铜的，加强保护和去除铜的氧化膜氧化膜w （4）焊前预热）焊前预热w 焊前预热工件，降低熔池的冷切速度，使气体能够上浮析出焊前预热工件，降低熔池的冷切速度，使气体能够上浮析出w （5）选择合适的焊接工艺参数）选择合适的焊接工艺参数w 降低冷却速度，熔深不可过大。降低冷却速度，熔深不可过大。难熔合难熔合(未融合）及易变形未融合）及易变形 w 焊接纯铜及铜合金时，如果采用的焊接焊接纯铜及铜合金时，如果采用的焊接参数与焊接低碳钢差不多，母材散热太快，参数与焊接低碳钢差不多，母材散热太快，填充金属与母材不能很好地熔合，焊后变形填充金属与母材不能很好地熔合，焊后变形也

33、较严重，（铜和铜合金焊接时常出现焊缝也较严重，（铜和铜合金焊接时常出现焊缝和母材之间、多层焊时焊缝之间不融合）这和母材之间、多层焊时焊缝之间不融合）这与铜的热导率、线胀系数和收缩率有关。与铜的热导率、线胀系数和收缩率有关。 未融合及变形产生的原因未融合及变形产生的原因w （1） 铜的热导率大铜的热导率大，20摄氏度时铜的热导率比铁大摄氏度时铜的热导率比铁大7倍多，倍多，1000摄氏度时大摄氏度时大11倍多，焊接时热量迅速从加热区传导出去，倍多，焊接时热量迅速从加热区传导出去，焊接区难以达到熔化温度，使母材与填充金属很难熔合。焊接区难以达到熔化温度，使母材与填充金属很难熔合。w （2）铜在熔化温

34、度时的表面张力比铁小）铜在熔化温度时的表面张力比铁小1/3，而流动性比铁，而流动性比铁大大11.5倍，倍，表面成形能力差表面成形能力差。w （3）铜的）铜的线胀系数比铁大线胀系数比铁大15%，凝固时的收缩率比铁大，凝固时的收缩率比铁大1倍倍以上，再加上铜的导热能力强，使焊接热影响区加宽，焊接时以上，再加上铜的导热能力强，使焊接热影响区加宽，焊接时如被焊工件刚度低，又无防止变形的措施，很容易产生较大变如被焊工件刚度低，又无防止变形的措施，很容易产生较大变形。形。未融合防止措施未融合防止措施w因此，焊接时必须采用功率大、热量集中的因此，焊接时必须采用功率大、热量集中的热源，并采取预热措施，不允许采

35、用悬空单热源，并采取预热措施，不允许采用悬空单面焊接，单面焊时，反面必须加垫板或成形面焊接，单面焊时，反面必须加垫板或成形装置。装置。 w1)焊前预热焊前预热 （减少热量散失）（减少热量散失）w2采用较大线能量（增加焊接热量）采用较大线能量（增加焊接热量）二、典型容器和结构的缺陷二、典型容器和结构的缺陷典型容器和结构的缺陷典型容器和结构的缺陷w一、压力容器缺陷一、压力容器缺陷w二、梁、柱缺陷二、梁、柱缺陷一、压力容器缺陷一、压力容器缺陷w 对于锅炉、压力容器等承压设备壳体，其焊接接头质对于锅炉、压力容器等承压设备壳体，其焊接接头质量的好坏，将直接影响结构的可靠性。而焊接缺陷的类型与量的好坏，将

36、直接影响结构的可靠性。而焊接缺陷的类型与数量则是焊接质量评定的基本指标。焊接检验的目的在于防数量则是焊接质量评定的基本指标。焊接检验的目的在于防止和发现焊接缺陷，并对其作出适当处理，以确保设备的使止和发现焊接缺陷，并对其作出适当处理，以确保设备的使用安全。用安全。w 焊缝外部形状和尺寸的缺陷，主要有错边、角变形、咬焊缝外部形状和尺寸的缺陷，主要有错边、角变形、咬边、未焊满及焊缝余高过大等。焊缝外部的形状与尺寸，虽边、未焊满及焊缝余高过大等。焊缝外部的形状与尺寸，虽和焊缝内部质量没有必然的联系，但却会造成相当大的应力和焊缝内部质量没有必然的联系，但却会造成相当大的应力集中，成为诱发破坏事故的主要

37、原因之一。集中，成为诱发破坏事故的主要原因之一。焊接缺陷类型焊接缺陷类型w常见的焊接缺陷有常见的焊接缺陷有咬边、凹陷、焊瘤、气孔、咬边、凹陷、焊瘤、气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未熔合夹渣、裂纹、未焊透、未熔合等。通常按缺等。通常按缺陷在焊缝中的位置不同，分为陷在焊缝中的位置不同，分为外部缺陷外部缺陷和和内内部缺陷部缺陷两大类。两大类。w外部缺陷有表面裂纹、表面气孔、咬边、凹外部缺陷有表面裂纹、表面气孔、咬边、凹陷、满溢、焊瘤、孤坑等，这些缺陷主要与陷、满溢、焊瘤、孤坑等，这些缺陷主要与焊接工艺和操作技术水平有关。还有些是外焊接工艺和操作技术水平有关。还有些是外观形状和尺寸不合要求的外部缺陷，如错

38、边、观形状和尺寸不合要求的外部缺陷，如错边、角变形和余高过高等。角变形和余高过高等。w内部缺陷常见的有各种裂纹、未熔合、未焊内部缺陷常见的有各种裂纹、未熔合、未焊透、气孔、夹渣和夹钨等。透、气孔、夹渣和夹钨等。焊接缺陷的危害焊接缺陷的危害w焊接缺陷对设备的影响，主要是在缺陷周围焊接缺陷对设备的影响，主要是在缺陷周围产生产生应力集中应力集中，严重时使原缺陷不断扩展，严重时使原缺陷不断扩展，直至破裂。同时，直至破裂。同时，焊接缺陷对疲劳强度、脆焊接缺陷对疲劳强度、脆性断裂以及抗应力腐蚀开裂都有重大的影响。性断裂以及抗应力腐蚀开裂都有重大的影响。由于各类缺陷的形态不同，所产生的应力集由于各类缺陷的形

39、态不同，所产生的应力集中程度也不同，因而对结构的危害程度也各中程度也不同，因而对结构的危害程度也各不一样。不一样。气孔气孔 w焊缝中的气孔一般呈单个球状或群状，因此焊缝中的气孔一般呈单个球状或群状，因此气孔周围应力集中并不严重，其应力集中系气孔周围应力集中并不严重，其应力集中系数一般不大于数一般不大于2.5。 w若焊缝中出现成串或密集气孔时，由于气孔若焊缝中出现成串或密集气孔时，由于气孔的截面比较大，因此，成串气孔要比单个气的截面比较大，因此，成串气孔要比单个气孔危险得多。孔危险得多。 w在多层高压容器焊接中，由于层板间有油、在多层高压容器焊接中，由于层板间有油、锈等杂物，在坡口面堆焊时易产生

40、气孔锈等杂物，在坡口面堆焊时易产生气孔w在环焊缝焊接时，在在环焊缝焊接时，在X光底片上，环焊缝的光底片上，环焊缝的半熔合区产生带尾巴的气孔，形状似蝌蚪。半熔合区产生带尾巴的气孔，形状似蝌蚪。w夹渣夹渣的危害与其形状和尺寸有关。当夹渣呈连续的细条状且的危害与其形状和尺寸有关。当夹渣呈连续的细条状且排列方向垂直于受力方向时，是比较危险的。排列方向垂直于受力方向时，是比较危险的。w裂纹、未熔合和未焊透裂纹、未熔合和未焊透比气孔和夹渣的危害都大，它们不仅比气孔和夹渣的危害都大，它们不仅降低了结构的有效承载截面积，而且更重要的是产生应力集降低了结构的有效承载截面积，而且更重要的是产生应力集中，有诱发脆性

41、断裂的可能。尤其是裂纹，在其尖端存在着中，有诱发脆性断裂的可能。尤其是裂纹，在其尖端存在着缺口效应，容易出现三向应力状态，会导致裂纹的失稳和扩缺口效应，容易出现三向应力状态，会导致裂纹的失稳和扩展，以致造成整个结构的断裂，所以裂纹是焊接结构中最危展，以致造成整个结构的断裂，所以裂纹是焊接结构中最危险的缺陷。险的缺陷。w在锅炉和压力容器中，不允许存在任何裂纹和未熔合。在锅炉和压力容器中，不允许存在任何裂纹和未熔合。w未焊透未焊透，系指基体金属和焊缝金属之间未被，系指基体金属和焊缝金属之间未被电弧熔化而留下空隙的一种焊接缺陷，常发电弧熔化而留下空隙的一种焊接缺陷，常发生在单面焊根部和双面焊中部。这

42、等于在焊生在单面焊根部和双面焊中部。这等于在焊缝上存在一个缺口，因此，未焊透往往是导缝上存在一个缺口，因此，未焊透往往是导致脆性破坏的起裂点，在交变载荷作用下，致脆性破坏的起裂点，在交变载荷作用下，它也可能诱发疲劳破坏。国内外都曾出现过它也可能诱发疲劳破坏。国内外都曾出现过因未焊透而引起容器破坏的事例。因未焊透而引起容器破坏的事例。w w例如，某国一根外径为例如，某国一根外径为120mm，壁厚为，壁厚为14mm的高压油管，因为在单面的高压油管，因为在单面对接焊缝中有对接焊缝中有35mm未焊透，结果在该处产生疲劳裂纹并贯穿到外壁，未焊透，结果在该处产生疲劳裂纹并贯穿到外壁，高压油呈雾状喷出，造成

43、爆炸并发生火灾。又如国内一台多层式高压容高压油呈雾状喷出，造成爆炸并发生火灾。又如国内一台多层式高压容器，封头和筒体连接环缝的根部有未焊透，因而在水压试验中发生脆断，器，封头和筒体连接环缝的根部有未焊透，因而在水压试验中发生脆断，造成封头掉头事故。所以，在压力容器中，全焊透结构不允许存在未焊造成封头掉头事故。所以，在压力容器中，全焊透结构不允许存在未焊透缺陷。透缺陷。w咬边咬边是指焊缝与基体金属之间出现的凹陷，是指焊缝与基体金属之间出现的凹陷，它将造成应力集中。试验研究结果表明，咬它将造成应力集中。试验研究结果表明，咬边严重时其应力集中系数往往超过边严重时其应力集中系数往往超过3，对脆性，对脆

44、性断裂、疲劳寿命和抗应力腐蚀能力均会带来断裂、疲劳寿命和抗应力腐蚀能力均会带来不良后果。不良后果。w未焊满未焊满系指焊缝坡口未被熔注金属填满，因而使焊缝的高度系指焊缝坡口未被熔注金属填满，因而使焊缝的高度低于基体金属。焊缝余高过大是指焊缝上熔液金属超出基体低于基体金属。焊缝余高过大是指焊缝上熔液金属超出基体金属表面的高度，超过了标准允许的范围。未焊满和余高过金属表面的高度，超过了标准允许的范围。未焊满和余高过大，均属形状不连续区，因而会造成应力集中，妨碍无损探大，均属形状不连续区，因而会造成应力集中，妨碍无损探伤的操作，严重时易在该处诱发缺陷。伤的操作，严重时易在该处诱发缺陷。w错边错边是指对

45、接焊缝的两个接头不平齐而产生是指对接焊缝的两个接头不平齐而产生的位错，角变形是指对接焊缝两边虽已对平，的位错，角变形是指对接焊缝两边虽已对平，但两块板的中心线不在同一直线上，即在焊但两块板的中心线不在同一直线上，即在焊缝处有折角。角变形主要由焊接变形产生，缝处有折角。角变形主要由焊接变形产生，而错边是由于卷板和焊前装配错误造成的。而错边是由于卷板和焊前装配错误造成的。这两种缺陷，主要是在焊缝局部区域会因结这两种缺陷，主要是在焊缝局部区域会因结构不连续而产生附加弯曲应力。构不连续而产生附加弯曲应力。w1968年年4月，日本千叶发生的球形容器脆性破坏事故，其主月，日本千叶发生的球形容器脆性破坏事故

46、，其主要原因就是由于焊缝外部形状和尺寸造成的缺陷。该球形容要原因就是由于焊缝外部形状和尺寸造成的缺陷。该球形容器容积为器容积为1000m3，内径，内径12.5m，顶板厚，顶板厚27mm，底板厚，底板厚28mm。在现场装配焊接时，把顶板上一块厚。在现场装配焊接时，把顶板上一块厚27mm的月牙的月牙板，错用在底极板上，因顶极板比底极板小板，错用在底极板上，因顶极板比底极板小20mm，焊缝对，焊缝对不上，不得不另嵌进钢板再进行焊接，焊缝两侧错边约不上，不得不另嵌进钢板再进行焊接，焊缝两侧错边约3mm，角变形约，角变形约67。结果在水压试验时，整个球体。结果在水压试验时，整个球体突然破裂，裂缝全长约突

47、然破裂，裂缝全长约1000mm，并有一块，并有一块23070mm的的碎片飞出。事后查明，裂缝是从碎片飞出。事后查明，裂缝是从错边及角变形错边及角变形处开始的，因处开始的，因而认为这是脆断的主要原因。而认为这是脆断的主要原因。二、梁、柱缺陷二、梁、柱缺陷w焊接中，同样会产生内部或外部缺陷焊接中，同样会产生内部或外部缺陷w除此之外，就是焊接变形除此之外，就是焊接变形w关键的问题：关键的问题：防止焊接变形防止焊接变形减小和预防变形的措施减小和预防变形的措施w1.焊接结构的合理设计焊接结构的合理设计w (1)选择合理的焊缝形状和尺寸选择合理的焊缝形状和尺寸 (2)减少焊缝的数量减少焊缝的数量 (3)对

48、称布置焊缝对称布置焊缝w2.工艺措施工艺措施w (1)选择合理的装配焊接顺序选择合理的装配焊接顺序 (2)反变形法反变形法 (3)刚性固定法刚性固定法 (4)合理地选择焊接方法和焊接参数合理地选择焊接方法和焊接参数 (5)热平衡法热平衡法 (6)散热法散热法二、二、控制焊接残余变形的措施控制焊接残余变形的措施1.1.焊接结构的合理设计焊接结构的合理设计合理的结构设计能有效地减小焊接残余变形，主要可以从以下合理的结构设计能有效地减小焊接残余变形，主要可以从以下几个方面考虑。几个方面考虑。(1)(1)选择合理的焊缝形状和尺寸选择合理的焊缝形状和尺寸 在保证结构具有足够承载能力的前提下，在保证结构具

49、有足够承载能力的前提下，应采用尽量应采用尽量小的焊缝尺寸小的焊缝尺寸。尤其是角焊缝尺寸，对于结构中仅起联系。尤其是角焊缝尺寸，对于结构中仅起联系作用或受力不大的角焊缝，应按板厚选取工艺上可能的作用或受力不大的角焊缝，应按板厚选取工艺上可能的最最小焊缝尺寸小焊缝尺寸；对于受力较大的；对于受力较大的T T形或十字接头，在保证强度形或十字接头，在保证强度相同的条件下，采用开坡口的焊缝比不开坡口的角焊缝相同的条件下，采用开坡口的焊缝比不开坡口的角焊缝可可减少焊缝金属减少焊缝金属，对减小角变形有利，如图，对减小角变形有利，如图1-141-14所示。所示。 坡口形式不同，角变形量不同坡口形式不同，角变形量

50、不同. .(2)(2)减少焊缝的数量减少焊缝的数量 只要允许，多采用型材、冲压件；只要允许，多采用型材、冲压件；(3)(3)对称布置焊缝对称布置焊缝. . 合理安排焊缝位置梁、柱等焊接构件常因焊缝偏心配置而产合理安排焊缝位置梁、柱等焊接构件常因焊缝偏心配置而产生弯曲变形。合理的设计应尽量把焊缝安排在结构截面的中性生弯曲变形。合理的设计应尽量把焊缝安排在结构截面的中性轴上或靠近中性轴，力求在中性轴两侧的变形大小相等方向相轴上或靠近中性轴，力求在中性轴两侧的变形大小相等方向相反，起到相互抵消作用。如图反，起到相互抵消作用。如图1-161-16所示箱形结构，图所示箱形结构，图1-16a1-16a中中

51、焊缝集中于中性轴一侧，弯曲变形大，图焊缝集中于中性轴一侧，弯曲变形大，图1-16b1-16b的焊缝安排合的焊缝安排合理。理。2.2.工艺措施工艺措施合理的制订工艺也能有效地减小焊接残余变形，主要可以从以下几合理的制订工艺也能有效地减小焊接残余变形，主要可以从以下几个方面考虑。个方面考虑。(1)(1)选择合理的装配焊接顺序选择合理的装配焊接顺序1)1)大型而复杂的焊接结构，只要条件允许，应分成若干个结构大型而复杂的焊接结构，只要条件允许，应分成若干个结构简单的部件，单独进行焊接，然后再总装成整体。这种简单的部件，单独进行焊接，然后再总装成整体。这种“化整化整为零，集零为整为零，集零为整”的装配焊

52、接方案的优点是，部件的尺寸和刚的装配焊接方案的优点是，部件的尺寸和刚度小，度小，可利用小型胎夹具控制变形，并有利于焊件的翻转与变可利用小型胎夹具控制变形，并有利于焊件的翻转与变位。位。更重要的是，更重要的是，可以把影响总体结构变形的因素分散到各个可以把影响总体结构变形的因素分散到各个部件中部件中，以减小或消除其不利影响。应当注意的是，以减小或消除其不利影响。应当注意的是，所划分的所划分的部件应易于控制焊接变形，部件总装时焊接量少，同时也便于部件应易于控制焊接变形，部件总装时焊接量少，同时也便于控制总变形。控制总变形。2)2)正在施焊的焊缝应尽量靠近结构截面的中性轴正在施焊的焊缝应尽量靠近结构截

53、面的中性轴，如图，如图1-22a1-22a所所示的桥式起重机的主梁结构。梁的大部分焊缝处于箱形梁的上示的桥式起重机的主梁结构。梁的大部分焊缝处于箱形梁的上半部分，其横向收缩会引起梁下挠的弯曲变形，而梁制造技术半部分，其横向收缩会引起梁下挠的弯曲变形，而梁制造技术中要求该箱形主梁具有一定的上拱度，为了解决这一矛盾，除中要求该箱形主梁具有一定的上拱度，为了解决这一矛盾，除了将左右腹板预制上拱度外，还应选择最佳的装配焊接顺序，了将左右腹板预制上拱度外，还应选择最佳的装配焊接顺序，使下挠的弯曲变形最小。使下挠的弯曲变形最小。 根据该梁的结构特点，一般先将上盖板与两腹板装成根据该梁的结构特点，一般先将上

54、盖板与两腹板装成形形梁梁( (图图1-22b)1-22b)，最后装下盖板，组成封闭的箱形梁。，最后装下盖板，组成封闭的箱形梁。形梁的装形梁的装配焊接顺序是影响主梁上拱度的关键，应先将各长、短肋板与配焊接顺序是影响主梁上拱度的关键，应先将各长、短肋板与上盖板装配，焊上盖板装配，焊A A焊缝，然后同时装配两块腹板，焊焊缝，然后同时装配两块腹板，焊B B和和C C焊缝。焊缝。这时产生的下挠弯曲变形最小。这时产生的下挠弯曲变形最小。 因为使因为使形梁产生下挠弯曲变形的主要原因是形梁产生下挠弯曲变形的主要原因是A A焊缝的收缩，焊缝的收缩，A A焊缝离焊缝离形梁截面中性轴越近，引起的弯曲变形越小。形梁截

55、面中性轴越近，引起的弯曲变形越小。该方案该方案中，在装配腹板之前焊中，在装配腹板之前焊A A焊缝，结构中性轴最低，因为焊缝焊缝，结构中性轴最低，因为焊缝A A距距梁的截面中性轴最近，引起的下挠变形就小。因此，该方案是梁的截面中性轴最近，引起的下挠变形就小。因此，该方案是最佳的装配焊接顺序，也是目前类似结构在实际生产中广泛采最佳的装配焊接顺序，也是目前类似结构在实际生产中广泛采用的一种方案。用的一种方案。3)3)对于焊缝非对称布置的结构，装配焊接时应先焊焊缝少的一侧。对于焊缝非对称布置的结构，装配焊接时应先焊焊缝少的一侧。如图如图1-23a1-23a所示压力机的压型上模，截面中性轴以上的焊缝多于

56、所示压力机的压型上模，截面中性轴以上的焊缝多于中性轴以下的焊缝，若装配焊接顺序不合理，最终将产生下挠的中性轴以下的焊缝，若装配焊接顺序不合理，最终将产生下挠的弯曲变形。弯曲变形。解决的办法是先由两人对称地焊接解决的办法是先由两人对称地焊接1 1和和11焊缝焊缝( (图图1-21-23b)3b)，此时将产生较大的上拱弯曲变形此时将产生较大的上拱弯曲变形1 1并增加了结构的刚性，并增加了结构的刚性，再按图再按图1-23c1-23c的位置焊接焊缝的位置焊接焊缝2 2和和22，产生下挠弯曲变形，产生下挠弯曲变形2 2，最，最后按图后按图1-23d1-23d的位置焊接的位置焊接3 3和和33，产生下挠弯

57、曲变形，产生下挠弯曲变形3 3，这样，这样1 1近似等于近似等于2 2与与3 3之和，并且方向相反，弯曲变形基本相互抵之和，并且方向相反，弯曲变形基本相互抵消。消。4)4)焊缝对称布置的结构焊缝对称布置的结构，应由偶数焊工对称地施焊。如图，应由偶数焊工对称地施焊。如图1-241-24所示的圆筒体对接焊缝，所示的圆筒体对接焊缝，应由应由2 2名焊工对称地施焊。名焊工对称地施焊。5)5)长焊缝长焊缝(1m(1m以上以上) )焊接时，可采用图焊接时，可采用图1-251-25所示的所示的方向和顺序进行方向和顺序进行焊接焊接，以减小其焊后的收缩变形。，以减小其焊后的收缩变形。( (分中分段退焊法、交替焊

58、法、分中分段退焊法、交替焊法、跳焊法、分中对称焊法跳焊法、分中对称焊法) )(2)(2)反变形法反变形法 反变形法是根据焊件的变形规律，焊前反变形法是根据焊件的变形规律，焊前预先将焊件向着与焊接变形的相反方向进行预先将焊件向着与焊接变形的相反方向进行人为的变形人为的变形( (反变形量与焊接形量相等反变形量与焊接形量相等) )，使，使之达到抵消焊接变形的目的。此法很有效，之达到抵消焊接变形的目的。此法很有效，但必须准确地估计焊后可能产生的变形方向但必须准确地估计焊后可能产生的变形方向和大小，并根据焊件的结构特点和生产条件和大小，并根据焊件的结构特点和生产条件灵活地运用。灵活地运用。 反变形法主要

59、应用于控制反变形法主要应用于控制角变形和弯曲变形角变形和弯曲变形，如图，如图1-171-17所所示是几种不同焊接方法和不同焊接结构运用反变形法防止变形示是几种不同焊接方法和不同焊接结构运用反变形法防止变形的示例。的示例。(3)(3)刚性固定法刚性固定法采用适当办法来采用适当办法来增加焊件的刚度或拘束度增加焊件的刚度或拘束度，可以达到减小其变，可以达到减小其变形的目的。常用的刚性固定法有以下几种：形的目的。常用的刚性固定法有以下几种： 薄板焊接时，可将其用定位焊固定在刚性平台上，并且用薄板焊接时，可将其用定位焊固定在刚性平台上，并且用压铁压住焊缝附近，如图压铁压住焊缝附近，如图1-181-18所

60、示，待焊缝全部焊完冷却后，所示，待焊缝全部焊完冷却后，再铲除定位焊缝，这样可避免薄板焊接时产生波浪变形。再铲除定位焊缝，这样可避免薄板焊接时产生波浪变形。 T T形梁焊接时容易产生角变形和弯曲变形，可以将两根形梁焊接时容易产生角变形和弯曲变形，可以将两根T T形形梁组合在一起，如图梁组合在一起，如图1-191-19所示，使焊缝对称于结构截面的中心所示，使焊缝对称于结构截面的中心轴，同时大大地增加了结构的刚性，并配合反变形法轴，同时大大地增加了结构的刚性，并配合反变形法( (图中采图中采用垫铁用垫铁) )，采用合理的焊接顺序，对防止弯曲变形和角变形有，采用合理的焊接顺序，对防止弯曲变形和角变形有