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摘 要：船体焊接变形是形成各种焊接裂纹的重要因素,它影响着焊接结构的制造过程和船体焊接结构的使用性能.控制焊接变形技术对焊接结构的制造和使用有重要意义,文章详述了控制焊接变形技术,从而有助于更好地提高焊接质量.

关 键 词：船体结构；焊接变形；焊接裂纹

中图分类号：U671文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）28-0017-02

1概述

焊接技术是一门重要的金属加工技术,应用广泛,在船舶制造、机械加工等领域都能用到.尽管焊接技术在造船行业发展很快,自动化程度也越来越高,然而,焊接过程中的焊接结构残余变形是避免不了的.焊接变形的存在不仅造成了焊接结构形状变异、尺寸精度下降和承载能力降低,而且在工作荷载作用下引起的附加弯矩和应力集中现象是船舶结构早期失效的主要原因,也是造成船舶结构疲劳强度降低的原因之一.焊接变形在焊接结构中的分类是很复杂的,按变形对整个焊接结构的影响程度可将焊接变形分为局部变形和整体变形,按变形的外观形态可分为五种基本形式,即收缩变形、扭曲变形、角变形、波浪变形和弯曲变形.

焊接变形的存在严重影响着船体焊接结构的制造过程和它的使用性能.日本学者早在20世纪50年代就开始研究焊接变形.近些年来,我国对于焊接变形控制的研究也越来越重视.因此,控制船体焊接变形方法的研究已成为船舶生产中迫切需要解决的重要课题.

2控制船体焊接变形的方法

多种因素交互作用造成了焊接变形,在船体焊接过程中形成焊接变形的两个基本原因是热应变、塑性应变,因此无论从理论上还是实际操作中,在船体焊接制造中焊接变形是不可避免的.实际生产中常采取的预防控制焊接变形的措施基本上围绕着材料、结构和工艺.近些年来,焊接设备的快速发展对于控制焊接变形也有着重要的作用.

2.1船体设计方面

为了控制船体焊接变形,设计院、船厂在设计中采取了各种措施,首先在设计方面,在保证结构有足够强度的前提下,尽量减少焊缝的长度,合理选择坡口形式；对称布置焊缝；适当采用冲压件,以减少焊缝的长度；使用装卡器具装配,以提高装配质量.

2.2良好的施工工艺

具体来讲在施工工艺上应从以下五个方面考虑.

2.2.1选择合理的装配和焊接程序：

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（1）预伸缩.对于大型船结构的焊接应从中间向四周对称进行.如工字梁在对焊接时,无论先焊面板或是腹板的接头,横向收缩会在角焊缝内引起很大应力,甚至产生裂缝,所以应设法使它能自由收缩.为此可采取将角焊缝留出一段后焊,使对接接头的横向收缩能自由地进行.如图1所示,先焊对接焊缝1,后焊角焊缝2.

（2）收缩量大的焊缝先焊.对带筋板的工字梁,如先进行面板和腹板的焊接,再焊筋板的