為了預(yù)防和降低焊接過程中的變形，必須仔細(xì)考慮焊接工藝的設(shè)計，并在焊接過程中解決冷熱循環(huán)不穩(wěn)定的問題。由于焊接過程中存在熱輸入與冷卻速度不一致而引起的應(yīng)力集中是造成焊縫及熔合區(qū)產(chǎn)生收縮變形的主要原因之一。雖然無法完全消除收縮，但它是可以被控制的。焊接殘余應(yīng)力會使工件產(chǎn)生較大變形而影響產(chǎn)品的質(zhì)量和使用可靠性。為了減少收縮變形，我們可以從以下幾個方面來考慮。

1、避免焊接過多

焊接點上填充的金屬越多，其變形力也就越大。本文介紹了如何確定合適的填充焊縫尺寸以及選擇適當(dāng)?shù)暮附訁?shù)來減小焊接變形。當(dāng)我們正確地確定焊縫的尺寸時，不僅可以減少焊接過程中的變形，還能有效地節(jié)約焊接材料和所需時間。因此，確定最佳填充順序至關(guān)重要。焊接時，填充焊縫中的金屬含量應(yīng)當(dāng)是最少的，焊縫應(yīng)該是平滑的或稍微凸起的，過多的焊接金屬并不會提高其強度。這樣做反而可能導(dǎo)致收縮力的增加和焊接過程中的變形加劇。

2、存在斷裂的焊接部分

減少焊縫填充量的另一個方法是更頻繁地使用斷續(xù)焊接技術(shù)。這種方法在實際工程中應(yīng)用時可以達到與連續(xù)焊接相同或更高的效果。采用焊接加強板和間斷焊接的方法，可以降低焊縫填充量的75%，同時也能確保所需的強度。

3、縮減焊接路徑

與使用細(xì)焊絲或多焊道焊接相比，采用粗焊絲和少焊道的焊接方式會導(dǎo)致較小的變形。在存在多個焊道的情況下，每個焊道導(dǎo)致的累計收縮都會增加焊縫的整體收縮。在實際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)不同情況選擇合適的焊補工裝及相應(yīng)的焊補方法，以達到控制焊接殘余應(yīng)力和提高接頭性能的目的。與多焊道和細(xì)焊條焊接相比，少焊道和粗焊條的焊接方法展現(xiàn)出更優(yōu)的工藝效果。

4、關(guān)于反變形的技術(shù)手段

在焊接之前，需要確保零件在焊接變形的相反方向上進行彎曲或傾斜，但仰焊或立焊是例外。這種工藝稱為反向機械力法，簡稱反彎法。為了確定反變形的預(yù)設(shè)量，我們需要進行實驗。在某些情況下可采用正向焊接法和反向焊法進行焊接。預(yù)彎、預(yù)置或預(yù)拱焊接部件是一種利用反向機械力來抵消焊接應(yīng)力的簡便方法。這種方式可在焊接之前進行預(yù)成形和校正工作，以減少殘余應(yīng)力及消除缺陷。在預(yù)先設(shè)置工件的情況下，會出現(xiàn)使工件和焊縫的收縮應(yīng)力方向相反的形變。這種預(yù)變形可以消除殘余拉應(yīng)力，減少熱影響區(qū)和冷裂傾向。焊接前的預(yù)設(shè)變形和焊接后的變形能夠相互中和，從而使焊接的工件變成理想的平面。

5、焊接的順序安排

依據(jù)工件的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計，我們可以確定一個合適的組裝流程，確保工件在同一地點進行收縮。在軸和角部進行焊后熱處理，以消除殘余應(yīng)力，提高零件強度及疲勞極限。在工件的和軸位置設(shè)計雙面坡口，并使用多層焊接技術(shù)，同時確定了雙面焊接的順序。將角鋼與鋼板進行連接。在角焊縫技術(shù)中，我們使用了斷續(xù)焊接方法，其中第1道焊接的收縮與第2道焊接的收縮達到了平衡。通過調(diào)整焊絲直徑和焊接電流來調(diào)節(jié)工件尺寸，從而保證整個焊接過程都處于穩(wěn)定狀態(tài)。工裝夾具能夠在需要的地方固定工件，從而提高其剛性并減少焊接時的變形。用這種方法進行焊后熱處理，使零件達到預(yù)期要求的強度和硬度。這種焊接方法被廣泛應(yīng)用于小型零件或組件，但由于焊接應(yīng)力的增加，它更適合于具有良好塑性的低碳鋼構(gòu)造。