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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。

预防焊接冷裂纹的方法

1.正确地选材

选用碱性低氢型焊条和焊剂，减少焊缝金属中扩散氢的含量；搞好母材和焊材的选择匹配；在技术条件许可的前提下，可选用韧性好的材料（如低一个强度等级的焊材），或施行“软”盖面，以减小表面残余应力；必要时，在制造前对母材和焊材进行化学分析、机械性能及可焊性、裂纹敏***试验。

2.严格地按照试验得出的正确工艺规范进行焊接操作

主要包括：严格地按规范进行焊条烘干；选择合适的焊接规范及线能量，合理的电流、电压、焊接速度、层间温度及正确的焊接顺序；对点焊进行检查处理；搞好双面焊的清根等；仔细清理坡口和焊丝，除去油、锈和水分。

3.选择合理的焊接结构，避免拘束应力过大；正确的坡口形式和焊接顺序；降低焊接残余应力的峰值。

不锈钢焊接的特点

奥氏体不锈钢焊接接头的耐蚀性：1）晶间腐蚀，2）热影响区敏化区晶间腐蚀，3）刀状腐蚀。

防止焊缝发生晶间腐蚀的措施：1）通过焊接材料，使焊缝金属或者成为超低碳情况，或者含有足够的稳定化元素Nb。2）调整焊缝成分获得一定δ相。晶间腐蚀理论本质上就是贫铬理论。

热影响区敏化区晶间腐蚀：指焊接热影响区中加热峰值温度处于敏化加热区间的部位所发生的晶间腐蚀。

刀状腐蚀：在熔合区产生的晶间腐蚀，有如刀削切口形式，故称为“刀状腐蚀”。

防止刀状腐蚀措施：①选用低碳母材和焊接材料②采用又相***的不锈钢③采用小电流焊接，减少焊接粗晶区的过热程度及宽度④与腐蚀介质接触的焊缝，焊接⑤交叉焊接⑥加大钢中Ti,Tb含量，使焊接粗晶区的晶粒边界有足够的Ti,Tb与碳化合。

不锈钢为什么采用小电流焊接？以减小焊接热影响区的温度，防止焊缝晶间腐蚀的产生，防止焊条，焊丝过热，焊接变形，焊接应力，可以减少热输入等。

双相不锈钢的焊接特点

① 双相不锈钢具有良好的焊接性,它既不像铁素体不锈钢焊接时热影响区易脆化,也不像奥氏体不锈钢易产生焊接热裂纹,但由于它有大量的铁素体,当刚性较大或焊缝含氢量较高时,有可能产生氢致冷裂纹,因此严格控制氢的来源是非常重要的。

② 为了保证双相钢的特点,确保焊接接头的***中奥氏体及铁素体比例合适是这类钢焊接的关键所在。当焊后接头冷却速度较慢时,δ→γ的二次相变化较充分,因此到室温时可得到相比例比较合适的双相***,这就要求在焊接时要有适当大的焊接热输人量,否则若焊后冷却速度较快时,会使δ铁素体相增多,导致接头塑韧性及耐蚀性严重下降。