焊接变形是桥梁、建筑、船舶、压力容器等钢结构制造中的一个难题。根据不同的结构形式，采用不同的工艺方案来控制焊接变形。焊接变形是由于焊接时焊件受热不均匀造成的，是钢结构制造中常见的问题。如何控制焊接变形是钢结构制造成功的关键之一，也是难点之一。有的工厂因为焊接变形控制不好，导致吊车梁、吊车梁、钢平台等产品整体报废，不仅浪费人力物力，还会耽误工期，影响厂家信誉。结合吴川重工公司建造的钢结构产品，介绍了根据不同结构形式控制焊接变形的工艺方案。船舶甲板和上层建筑焊接变形的控制如果船舶甲板和上层建筑的焊接变形过大，将直接影响船舶的外观质量。因此，许多船舶制造商都在努力克服焊接变形，提高产品的外观质量。但由于船舶甲板尤其是上层建筑往往厚度薄，结构多，局部位置焊接热输入大，焊接应力使薄板容易失稳，容易引起波浪变形。根据安庆70m驳船、400T浮吊、双10T浮吊、30车/498客海上轮渡的成功制造经验，可采用的技术方案为：所有纵缝端口均要求预焊角钢(点焊)，以加强钢板的局部刚度，焊接时要求采用小线能量CO2气体保护焊。焊接时要求焊工分段分散退焊，焊缝的组装质量应在规定的范围内，这是不要求的。壁板的所有加强材料只能点焊。当壁板与甲板之间以及壁板与壁板之间的角焊缝完成后，将使用向下焊条(J426X)焊接加强材料与壁板之间的角焊缝。所有角焊缝应严格符合设计要求，不得任意增加角焊缝尺寸、断续焊距和焊缝长度。一般可以很好的控制焊接变形，局部变形可以用火焰稍加矫正，达到设计要求和《钢质内河船舶入级与建造规范》或《钢质海船入级与建造规范》的要求。钢结构T型接头焊接变形的控制T型接头容易发生角变形。如何控制角变形是保证T型接头制造精度的关键之一。从表中可以得到一些抗变形的参考数据。根据这一数据，在武汉体育场和芜湖体育场的耳板焊接中(如图1)，广泛采用反向变形来控制耳板的角变形，取得了良好的效果。钢箱梁横隔板单元制造焊接变形的控制许多钢箱梁横隔板的加强筋只布置在一侧。隔板一般比较薄，有的还有人孔加强圈。大量焊缝焊接在一侧，容易造成膜片波浪变形和翘曲变形。以武汉江汉五桥为例，江汉五桥梁的横隔板为空心结构，中间人孔用薄板镶边。在这种结构中，由于焊缝太靠近板的边缘，所以在焊接时很难控制由焊接应力引起的波动变形。刚性固定可以很好的解决波浪变形。焊接前，用20 #槽钢焊接成空心刚架。框架的上表面应平整，槽钢的槽口应向外，以便于安装C形夹具。将组装好的隔板放在槽钢框架的中间，隔板的边缘落在槽钢上，并用间距为300mm的C形夹固定。隔板四周固定时，采用实芯焊丝CO2气体保护焊焊接，并安排两名焊工对称焊接。为了防止电弧灼伤眼睛，中间用了三块夹板挡住电弧。每台焊机采用分段打底焊的方法，焊后
根据“反向变形，以变应变”的原理，根据不同的焊接顺序，可以采用不同的“压头”形式(反向变形)和装配形式来解决这一问题，有时还可以达到焊后不校正的效果。接下来，如果坡口在枪管内，先焊内焊缝，清根后焊外焊缝，然后焊接，如图2所示；如果坡口朝向筒体外侧，先焊外侧焊缝，清根后焊内侧焊缝，然后焊接，如图3所示。压力容器封头制造中焊接变形的控制。大型压力容器封头不能整体锻造，往往采用“瓜瓣式”拼焊制造，大大增加了焊接热输入和焊接变形。但这种大型压力容器封头很难校正，一旦出现超差焊接变形，只能报废。2300m3LPG储罐产品就有这种封头，单个封头直径7m以上，由六个“瓜瓣”和一个顶圈组成。为防止焊接变形，要求双面坡口手工电弧焊和双面焊接严格按照施工工艺规定的焊接顺序进行。用内圆弧圆模板随时监测变形，然后根据变形情况调整焊接顺序。双焊机用于分段对称焊接。首先在封头外侧焊接2 ~ 3层，然后内侧清根，焊接顺序与外侧相同。一旦发现接头有凹陷或凸起，应立即进行内焊或外焊。当“瓜瓣”焊缝焊完3 ~ 4层后，再焊顶圈与“瓜瓣”之间的焊缝，焊完“瓜瓣”后才停止焊接。反向焊缝翻转后，将清理根部并进行焊接。头部形状和焊接顺序的示意图如图4所示。对接接头局部角变形的控制平对接接头在钢结构工厂中经常遇到，可采用以下方法达到良好的效果：1。薄板拼接可采用专用设备——压框，埋弧焊可单面焊双面成型，钢板平整度好，效率高。2.厚板拼接可采用双面坡口和双面埋弧焊自动焊焊接。焊接时，要求焊完2 ~ 3层后，翻面焊对面焊缝。该方法在武汉自来水厂预埋件焊接过程中应用效果良好。预埋件为直径2300mm、厚度70mm的圆板，中间有对接。按照上述工艺焊接后，几乎没有角变形。3.桥面板与底板的对接不能翻身焊接，一
般可以采用陶质衬垫单面焊双面成型工艺，采用热输入量小的药芯焊丝CO2气体保护焊进行焊接，在焊缝的正面或反面用定位钢板进行固定，以加强钢板的局部刚性，定位钢板按300～400mm的间距布置，定位钢板与钢板采用定位焊缝进行连接牢固。4. 对于板厚为8～14mm的钢板也可以采用陶质衬垫埋弧自动焊单面焊双面成型的工艺进行拼接，焊丝直径采用4mm或5mm，陶质衬垫要求采用专用的埋弧焊陶质衬垫，焊接规范调节合适后，只需一道即可填满焊缝坡口，而且钢板几乎没有角变形，坡口形式如图5。
以上各种工艺方案和控制方法经过多个产品的实际应用，效果良好，明显地减少了矫正工作量，提高了生产效率，节约了成本。这些方法虽然各有优缺点，但可为以后类似结构的产品制造提供借鉴。
