1.产生变形的原因

 说的简单些就是应为在焊接过程中，由于钢材受热溶化后，由于热胀冷缩的原因使得钢材冷却收缩的过程中出现不平衡的收缩造成的。

2.焊接变形的影响因素

 影响焊接变形的因素有很多，总结起来主要有材料、结构和工艺3个方面。

 a）材料因素

主要是由于材料本身的物理特性造成的，尤其是材料的热膨胀系数以及屈服极限还有弹性模量等对材料的作用，膨胀系数越大的材料其焊接变形量就越大，弹性模量增大焊接变形随之减少，而屈服极限大的则会造成较高的残余应力造成变形增大。不锈钢的膨胀系数大于碳钢的膨胀系数因此同等厚度的两种材料不锈钢的焊接变形的趋势大于碳钢的。

b）结构因素

焊接结构的设计对焊接变形的影响最关键，总体原则是随着拘束度的增加，焊接残余应力增加，焊接变形则相应减少。

c）工艺因素

主要影响的因素是焊接方法、焊接热输入（电流电压）、构件的定位或者固定方法、焊接顺序，焊接工装夹具的使用。影响最大的是焊接顺序。

3.焊接变形的控制

 1）设计措施

 1合理的选择焊接的尺寸和形式

在保证结构承载力的情况下，尽可能采用较小的焊缝尺寸，减少焊接热输入对材料性能的影响。

2合理选择焊缝长度和数量

只要允许，采用型材、冲压件；焊缝多且密集的地方可采用铸-焊联合结构，可以减少焊缝数量。此外适当增加壁板的厚度，以减少肋板的数量，或者采用压型结构代替肋板结构，都可以防止薄板的结构变形。

 

3合理安排焊缝位置

安排焊缝尽可能采用对称于截面中性轴，或使焊缝接近中性轴，这对减少梁柱的挠曲变形优良好的效果

 

 

2）工艺措施

 1反变形法

利用反变形的方式来控制焊接变形是最常用的焊接方法。

2留余量法

在下料时，将零件的实际长度或者宽度尺寸比设计尺寸适当加大以补偿焊件的收缩，此方法适用于防止焊件的收缩变形。

3刚性固定

采用夹具或刚性胎具将被焊件尽可能地固定，可有效地控制待焊接构件的角变形和弯曲变形。

 

①将焊件固定在刚性平台上（适合于薄板拼接时的刚性固定）

②将焊件组合成刚性更大或者对称的结构（适合T型梁等结构的控制）

③利用焊接夹具增加结构的刚性和拘束

④利用临时支撑来增加结构的拘束。

4选择合理的装配焊接顺序

装配顺序对焊接结构变形的影响很大。

 

①大型复杂的焊接结构，只要允许的条件下，把他分成若干个结构简单的部件，单独进行焊接，然后进行总装。

②正在施焊的焊缝应靠近结构截面的中性轴。

③对于焊缝非对称布置的结构，装配焊接时应先焊焊缝少的一侧。

④焊缝对称布置的结构，应由偶数焊工对称地施焊。

⑤长焊缝（1m以上）焊接时，可采用图12所示的方向和顺序进行焊接，以减少焊后的收缩变形。

针对焊接变形，我们应该在选择焊接方法及焊接工艺参数都应该予以注意，尽量选择焊接热输入小的方法及工艺参数，避免大的焊接参数及焊接方法使得焊接变形增加，大家还是要在实践中多多体会，多多总结。

下面给大家介绍关于金属工艺仿真领域专家-simufact

Simufact共有三条产品线，分别是：Simufact Forming、Simufact Welding、Simufact Additive，产品线完全涵盖了：冷成形、热锻、轧制、环轧、钣金成形、机械连接、热处理，以及常见焊接工艺和金属的3D打印工艺仿真。

      作为当代工艺仿真工具，Simufact适用于产品设计部门、科研部门、工艺研发部门等。当工艺设计师或研发工程师借助使用Simufact时，Simufact可帮助他们了解整个工艺的动态过程，工程师也可借助Simufact对工艺进行仿真优化，从而提高生产工件的质量，缩短交付时间，为客户增加应对市场变化的能力。

     Simufact软件模块化的产品线模式也体现出其独到的产品理念：特定的加工工艺，就要有特定的仿真模块预置对应，这样才能有效的提高工程师工作效率，使工艺仿真更具市场竞争力。这也正是为何Simufact努力为不同工艺类型提供不同的模块，而并不是向着通用仿真工具方向发展。

      虽然现在Simufact采取了模块化的优化方式，但用户不用担心其功能问题，软件中保留了科研用户惯用的通用仿真模块，同时软件的接口非常强大，且支持用户自定义子程序的二次开发，为部分特殊用户提供了强大的扩展能力。

使用SIMUFACT FORMING 做成形仿真

      Simufact Forming适用于金属成形工艺仿真。Forming软件包中几乎涵盖了所有的基本成形工艺模块：冷成形、热锻、钣金成形、轧制、开坯锻、以及机械连接等，并且Simufact支持成形过程的微观结构模拟、模具应力仿真、材料热处理进行仿真预测。

使用SIMUFACT WELDING 做焊接仿真

      Simufact Welding通过对热影响区域的微观组织变化进行仿真，可预测焊缝处的机械性能和连接强度。这使得用户可以在仿真中预测到焊接工艺过程中的错误，比如焊接裂纹等，以此有效的预防实际生产过程中的焊接错误。Simufact Welding还可对工装夹紧位置进行优化分析，从而获取实际焊接过程中工装夹紧的合理安装方式。

使用SIMUFACT ADDITIVE 做增材制造仿真

      Simufact Additive是一款功能强大且扩展性优异的金属增材制造仿真软件，支持激光粉末熔覆增材工艺仿真，Additive的目标是让客户案例能够一次即完美成形，因为软件能够有效的对增材过程的变形进行补偿，减小残余应力，从而优化实际工艺的加工参数。总的来讲，Additive的仿真涵盖了工件打印开始→支撑→热处理→整体切割→去支撑的完整增材工艺过程。

将单个工艺链接到整个工艺链

结果传递：由成形→焊接

      通过选择合适的Simufact模块可进行单一工艺过程的仿真，用户同样可以将众多仿真模块进行组合使用，将其他模块下的仿真结果导入到另一个模块下进行继承性仿真，从而对工件的整个工艺链进行承接性仿真。
      以多工位的钣金成形仿真为例。使用Simufact对复杂结构的钣金件进行仿真时，首先可以按照实际工艺路线，先对其进行简单成形仿真，再将仿真结果作为输入进行环轧仿真。依次通过这种方法，可将所有类型的工艺步骤连接起来。此外，还可进行成形之后焊接（Forming与Welding之间也可以进行结果的互通）、成形之后机械连接、成形之后热处理等等。

  Simufact软件本身入门非常简单，照着例题把分析流程走一遍基本就清楚了，另外软件计算非常“以人为本”，使得非常专业的计算变得更加平易近人。使得企业的设计师稍加培训即可达到专业人员的水准，期待我们国家的原创智造早日领先世界。