壓力容器用法蘭(JB／T470l，JB／1．4702)機(jī)加前 毛坯是由內(nèi)外圓構(gòu)成的圓環(huán)組成。在制造時(shí)為了節(jié) 約金屬材料，當(dāng)圓環(huán)直徑超過600mm時(shí)圓環(huán)分成均 勻的四瓣下料，然后拼焊成整體。拼焊法蘭的加工 工序?yàn)椋簞澗€——下料并開坡口——拼對(duì)法蘭—— 按焊接要求拼縫——校正超差變形——無損檢 測(cè)——消除應(yīng)力熱處理——機(jī)加工。在毛坯的拼焊 過程中，經(jīng)常由于焊接工藝不準(zhǔn)確或沒有采用適當(dāng) 的防變形措施而使得毛坯變成過大。過大的焊接變 形使得毛坯沒有足夠的機(jī)加工余量，從而使毛坯件 報(bào)廢。因此，控制拼焊法蘭焊接變形量十分重要。

(1)角變形：當(dāng)拼接焊縫截面關(guān)于法蘭厚度中 心線不對(duì)稱或焊接工藝采用的不正確時(shí)，焊接焊縫 時(shí)焊縫區(qū)沿板材厚度方向 將產(chǎn)生不均勻的橫向收縮從而引起回轉(zhuǎn)變形是 角變形。產(chǎn)生角變形的原因是：焊縫的截面上面寬 下面窄，因而橫向收縮量在焊縫厚度方向上不均勻。 上面收縮量大，下面收縮量小結(jié)果就形成了焊件的 平面偏移，兩側(cè)向上翹起一個(gè)角度，如圖l所示。



(2)法蘭周長(zhǎng)的變化：法蘭拼接焊縫將引起法 蘭的橫向收縮，一般法蘭由四瓣拼焊而成。若每條 焊縫收縮量為5勰，則法蘭的周長(zhǎng)將使法蘭的直徑減少6．4mm。

(3)扭曲變形：從文獻(xiàn)中…我們知道用直通焊 焊接長(zhǎng)條板對(duì)接焊縫，當(dāng)焊縫較長(zhǎng)時(shí)焊縫橫向收縮 沿焊縫方向不均勻。先焊接的收縮小，后焊接收縮 大。對(duì)于圓環(huán)來說只有內(nèi)外圓收縮量相等時(shí)，收縮 后才仍然是圓環(huán)。當(dāng)內(nèi)外圓收縮不一致時(shí)，收縮量 小的部分在焊接時(shí)壓力的作用下將產(chǎn)生上饒。當(dāng)由 內(nèi)圓沿直徑方向向外圓焊接時(shí)最后從外圓到內(nèi)圓逐 漸上饒，而遠(yuǎn)離焊縫的地方基本上不變形，這樣就形 成了扭曲變形，如圖2所示。當(dāng)由外圓向內(nèi)圓焊接 時(shí)最后從內(nèi)圓到外圓逐漸上饒，情況與圖2相反。

通過前面對(duì)焊接變形原因的分析我們知道拼焊法蘭焊接變形主要有以上3種，對(duì)于每種變形我們 應(yīng)采取相應(yīng)的措施控制。

角變形控制：角變形的控制主要可以采用以下 幾種方法：



(1)坡口設(shè)計(jì)：焊縫尺寸直接關(guān)系到變形的大 小，一條焊縫焊縫金屬量越多變形越大。我們知道 一條焊縫焊縫金屬量雙Y型比單U型、單Y型少， 雙U型又比雙Y型少。所以我們焊接較厚的板時(shí)， 采用對(duì)稱雙U型或者對(duì)稱雙Y型焊縫金屬量少焊 接變形小。

(2)對(duì)稱焊接：將法蘭拼接成整體講四條焊縫 點(diǎn)焊固定后，用車間天車懸掛，讓兩名焊工對(duì)法蘭毛 坯兩面同時(shí)焊接，由于焊接時(shí)關(guān)于中性線兩側(cè)的收 縮量基本一致，變形相互抵消最后角變形小。

(3)水平翻邊焊接：拼焊的法蘭較多時(shí)，由于車 間的天車數(shù)量有限，法蘭采用懸掛對(duì)稱焊接不太現(xiàn) 實(shí)。我們可以采用水平焊接，但是法蘭兩面不能同 時(shí)焊接，就產(chǎn)生了焊接先后的問題。需要先焊接一 面后焊接另一面。若焊接工藝參數(shù)相同，焊接第二 面產(chǎn)生的角變形不能完全抵消第一面的角變形，出 現(xiàn)了角變形。原因是先焊面焊縫已經(jīng)形成，接頭剛 度大大增加，后焊面所所引起的角變形必然減少，解 決的辦法是兩面分層交替焊【2】。具體的做法是：① 將拼焊法蘭四瓣點(diǎn)焊成圓環(huán)后，水平放置；②對(duì)法蘭 四條焊縫的一邊焊接，焊接時(shí)由于是在一面焊接，這 時(shí)候會(huì)形成一定的角變形；③將法蘭翻邊對(duì)焊縫的 另一側(cè)焊接，這時(shí)候?qū)a(chǎn)生與工序②相反的角變形， 直到產(chǎn)生的角變形與②產(chǎn)生的相互抵消時(shí)翻邊焊另 一側(cè)。焊接過程中隨時(shí)監(jiān)控角變形。如此多次翻邊 有利于控制角變形。

(4)焊接參數(shù)的選擇：焊接變形隨焊接電流和 電弧電壓的增大而增大，隨焊接焊接速度的增快而 減少。其中電弧電壓的影響最明顯。法蘭的拼接焊 縫采用多層焊接，由相關(guān)資料我們可知道第一層焊 縫收縮量占總量的80％，所以，在滿足焊透的情況 下，焊縫兩面的第一層應(yīng)采用較小的電壓、合適的焊 接電流和較小的焊高(提高焊接速度的結(jié)果)，這時(shí) 熱量小，金屬量少，變形小。

拼焊法蘭的焊接變形有角變形、周長(zhǎng)減小、扭曲 變形。采用合適的焊接工藝措施，如加余量、剖口形 式、退焊、焊接參數(shù)等能有效的控制焊接變形。