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怎么減小焊接殘余變形？

預熱

焊接不均勻熱場是產生焊接變形的主要原因。因此采用適當的預熱；使焊接溫度分布趨于均勻，也是一種減小焊接殘余變形的有效措施。

用拉伸法和加熱法減小焊接薄板的平面外變形  

用機械法或預熱法使被焊壁板進行拉伸或伸長，與此同時將壁板焊到結構的框架上，焊完后，去掉拉伸載荷。此時壁板的收縮受到被焊框架的拘束，從而在壁板上只有小量的平面外變形產生。這時在焊接后壁板內存有殘余拉伸應力，而在框架內則存有殘余壓應力。這種方法對減小焊接薄板的壓曲變形具有良好的效果。

焊接性及其試驗評定：

插銷試驗：目的，主要評定鋼材的氫致延遲裂紋傾向，附加其他設備，也可以測定再熱裂紋敏感性和層狀敏感性。

1）試件制備，將被焊鋼材加工或圓柱的插銷試棒，沿軋制方向取樣并注明插銷在厚度方向的位置。試棒上端附近有環形或螺形缺口。將插銷試棒插入底板相應的孔中，使帶缺口一端與底板表面平齊。對于環形缺口的插銷試棒，缺口與端面的距離a應使焊道熔深與缺口根部所截平面相切或相交，但缺口根部圓周被熔透的部分不得超過20%。對于低合金鋼，a值在焊接熱輸入為E=15KJ/cm時為2mm。

2）試驗過程，按選定的焊接方法和嚴格控制的工藝參數，在底板上熔一層堆焊焊道，焊道中心線通過試樣的中心，其熔深應使缺口位于熱影響區的粗晶區，焊道長度L約100-150mm。施焊時應測定800-500℃的冷卻時值t8/5值，不預熱焊接時，焊后冷卻至100-150℃時加載；焊前預熱時，應在高于預熱溫度50-70℃時加載。載荷應在1min之內且在冷卻至100℃或高于預熱溫度50-70℃之前施加完畢。如有后熱，應在后熱之前加載。當試棒加載時，插銷可能在載荷持續時間內發生斷裂，記下承載時間。

合金結構鋼的焊接性：

低碳調質鋼焊接時要注意兩個基本問題：①要求馬氏體轉變時的冷卻速度不能太快，使馬氏體有自回火作用，以防止冷裂紋的產生②要求在800℃-500℃之間的冷卻速度大于產生脆性混合組織的臨界速度。低碳調質鋼焊接要解決的問題：①防止裂紋②在保證滿足高強度要求的同時，提高焊縫金屬及熱影響區的韌性。

對于含碳量低的低合金鋼，提高冷卻速度以形成低碳馬氏體，對保證韌性有利。

中碳調質鋼合金元素的加入主要起保證淬透性和提高抗回火性能的作用，而真強度性能主要還是取決于含碳量。主要特點：高的比強度和高硬度。

提高珠光體耐熱鋼的熱強性有三種方式：①基體固溶強化，加入合金元素強化鐵素體基體，常用的Cr,Mo,W,Nb元素能顯著提高熱強性②第二相沉淀強化：在鐵素體為基體的耐熱鋼中，強化相主要是合金碳化物③晶界強化：加入微量元素能吸附于晶界，延緩合金元素沿晶界的擴散，從而強化晶界。

珠光體耐熱鋼焊接中存在的主要問題是冷裂紋，熱影響區的硬化，軟化，以及焊后熱處理或高溫長期使用中的消除應力裂紋。

雙相不銹鋼的焊接要點

① 焊接熱過程的控制 焊接線能量、層間溫度、預熱及材料厚度等都會影響焊接時的冷卻速度,從而影響到焊縫和熱影響區的組織和性能。冷卻速度太快和太慢都會影響到雙相鋼焊接接頭的韌性和耐腐蝕性能。冷卻速度太快時會引起過多的α相含量以及Cr2N的析出增加。過慢的冷卻速度會引起晶粒嚴重粗大,甚至有可能析出一些脆性的金屬間化合物,如σ相。表1列出了一些推薦的焊接線能量和層間溫度的范圍。在選擇線能量時還應考慮到具體的材料厚度,表中線能量的上限適合于厚板,下限適合于薄板。在焊接合金含量高的ω(Cr)為25 % 的雙相鋼和超級不銹鋼時,為獲得較佳的焊縫金屬性能,建議高層間溫度控制在100℃。當焊后要求熱處理時可以不限制層間溫度。

② 焊后熱處理 雙相不銹鋼焊后不進行熱處理,但當焊態下α相含量超過了要求或析出了有害相,如σ相時,可采用焊后熱處理來改善。所用的熱處理方法是水淬。熱處理時加熱應盡可能快,在熱處理溫度下的保溫時間為5 ~ 30min,應該足以恢復相的平衡。在熱處理時金屬的氧化非常嚴重,應考慮采用惰性氣體保護。對于ω(Cr)為22 % 的雙相鋼應在1050℃ ~ 1100℃溫度下進行熱處理,而ω(Cr)為25 % 的雙相鋼和超級雙相鋼要求在1070℃ ~ 1120℃溫度下進行熱處理。