如何利用合理的工艺措施来控制焊接残余变形

    答：(1)焊接不对称的构件，可通过选用适当的焊接参数，在没有反变形或夹具的条件下，控制弯曲变形。如图1所示构件上的焊缝1和2到中性轴的距离e比焊缝3和4到中性轴的距离e′大，产生的弯曲变形大，焊缝1和2适当分层用小参数焊接，则可使上、下弯曲变形抵消。

   (2)合理安排焊缝位置。使焊缝对称于截面中性轴，或使焊缝接近中性轴，可减少弯曲变形。图2所示箱形结构，图2 (a)为弯曲变形最大，图2 (b)、(c)为弯曲变形减小。

    图1    采用不同焊接参数控制非对称构件的弯曲变形

    图2    合理安排焊缝位置防止变形

    图3 (a)中的焊缝集中在截面中性轴下方，焊后变形大，图3 (b)将焊缝布置在焊缝两侧，可减少变形。

   (3)尽量减少焊缝的数量。如采用压型结构代替肋板结构对防止薄板变形十分有效，如图4所示。

    图3    合理安排焊缝位置防止变形

    图4    减少焊缝数量防止变形

   (4)散热法。在焊缝两侧采用直接水冷或水冷铜块散热可减少变形，如图5所示。

    此法对有淬火倾向的钢材慎用。

   (5)选用能量比较集中的焊接方法，如CO2气体保护焊、等离子弧焊来代替气焊和焊条电弧焊进行薄板焊接可减少变形量，用真空电子束焊可焊接经过精加工的产品，如图6所示利用真空电子束焊，可控制齿轮变形量。

    图5   利用散热法防止薄板焊接变形

   1-焊枪；2-焊件；3-喷水管；4-冷却铜块

    图6   利用真空电子束焊控制齿轮焊接变形