1.合理選擇焊件尺寸
焊件的長度、寬度和厚度等尺寸對焊接變形有明顯的影響。例如,板的厚度對于角焊縫的角變形影響較大,當厚度達到某一數(shù)值(鋼約9mm)時角變形最大。在制造T形或工形焊接梁時,由于焊件細長,以致于焊接區(qū)收縮變形引起焊件彎曲變形是一個突出問題。解決這一問題的最好辦法就是要精心設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù),(如板厚、板寬、板長和肋板間距等)和焊接參數(shù)(如單位線能量等)。
2.合理選擇焊縫尺寸和坡口形式
焊縫尺寸的大小,不僅關(guān)系到焊接工作量,而且還對焊接變形產(chǎn)生較大的影響。焊縫尺寸大,焊接量也大,填充金屬消耗量多,造成焊接變形大。因此在設(shè)計焊縫尺寸時,在保證結(jié)構(gòu)承載能力的條件下,應采用較小的焊縫尺寸。片面加大焊縫尺寸對減小焊接變形極其不利。所以對并不承受很大工作應力的焊縫,不必采用大尺寸焊角,只要能滿足其強度要求就好。
另外,還要合理設(shè)計坡口型式。例如對接接頭要采用角變形為零的最佳X形坡口尺寸。對于受力較大的T形接頭和十字接頭,在保證相同強度的條件下,采用開坡口的焊縫比不開坡口焊縫動載強度高,焊縫金屬量少,而且對減小焊接變形也是有利的,尤其對厚板而言,更在意義。
3.盡量減少不必要的焊縫
在焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應該力求使焊縫數(shù)量減至最少。一般在設(shè)計中常采用加肋板來提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和剛度,特別是有時為減輕主體結(jié)構(gòu)重量而采用較薄板,勢必增加肋板數(shù)量,從而大大增加裝配和焊接的工作量,其結(jié)果是不但不經(jīng)濟,而且焊縫致使焊接變形過大。所以實踐證明合理選擇板厚,適當減少肋板,使焊縫減少,即使結(jié)構(gòu)可能稍重,還是比較經(jīng)濟的。
4.合理安排焊縫位置
為避免焊接結(jié)構(gòu)彎曲變形,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應力求使焊縫位置對稱于料接構(gòu)件的中性軸或接近于中性軸。因為焊縫對稱于中性軸,有可能使中性軸兩側(cè)焊縫軸產(chǎn)生的彎曲變形完全抵消或大部抵消。因為焊縫接近中性軸,使焊縫收縮引起的彎曲力矩減小,從而使構(gòu)件彎曲變形也減小。所以在焊接結(jié)構(gòu)時應力求使結(jié)構(gòu)對稱。對于一些截面形狀無法改變的非對稱結(jié)構(gòu)件,可在保持截面形狀不變的情況下,采用調(diào)整焊縫重心軸與中性軸距離的方法減小變形。