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）时角变形最大。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。解决这一问题的最好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最佳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。

3.尽量减少不必要的焊缝  

在焊接结构设计中，应该力求使焊缝数量减至最少。一般在设计中常采用加肋板来提高结构的稳定性和刚度，特别是有时为减轻主体结构重量而采用较薄板，势必增加肋板数量，从而大大增加装配和焊接的工作量，其结果是不但不经济，而且焊缝致使焊接变形过大。所以实践证明合理选择板厚，适当减少肋板，使焊缝减少，即使结构可能稍重，还是比较经济的。

4.合理安排焊缝位置  

为避免焊接结构弯曲变形，在结构设计中，应力求使焊缝位置对称于料接构件的中性轴或接近于中性轴。因为焊缝对称于中性轴，有可能使中性轴两侧焊缝轴产生的弯曲变形完全抵消或大部抵消。因为焊缝接近中性轴，使焊缝收缩引起的弯曲力矩减小，从而使构件弯曲变形也减小。所以在焊接结构时应力求使结构对称。对于一些截面形状无法改变的非对称结构件，可在保持截面形状不变的情况下，采用调整焊缝重心轴与中性轴距离的方法减小变形。