大型结构件主要指的是在产品生产制作中质量以及体积相对庞大，需要使用结构钢焊接才可以形成的一种零件。随着社会的发展进步，大型结构件有着较为普遍的应用，在工业生产中，各行业对其位置、尺寸精确度有着较高要求。所以对大型结构件焊接变形进行控制对于工业机械发展能够起到促进作用。

一、大型结构件焊接变形类型

（一）弯曲变形

事实上，焊接弯曲变形主要是指焊缝内力及收缩变形所造成的变形，这一现象在焊接部件外部极为常见，如横截面不对称以及尺寸相差相对较大地方，并且还和焊接次序有着一定关联。

（二）收缩变形

收缩变形在大型结构件焊接变形中也是极为常见的，是一种最为基本的类型。其主要是指大型结构件焊接冷却期间，焊缝体积以及焊接应力缩小现象，因此焊接后，所焊接的物件外形尺寸也会逐渐变小，这一现象在简单结构焊接件焊接中尤为常见。

（三）波浪式变形

一般情况下，波浪式变形主要是指板材厚度为5-6毫米时在焊接期间所产生的波浪变形，这一现象的产生很有可能是由于焊缝收缩期间局部压应力较大造成薄板之间失去稳定性所引起的[1]。

二、大型结构件焊接变形原因

（一）工艺设计不合理

焊接工艺的制定及设计不管是对工业机械生产效率还是产品质量都会带来一定影响。焊接工艺制定期间，相关工作人员需要树立正确的思想观念，并保持科学、认真以及严谨的态度，要充分考虑影响焊接变形的焊接参数设定、设备选择、焊接工具以及焊接顺序等诸多因素，这就在一定程度上对工作人员自身理论知识和焊接经验提出了一定要求，对于大型结构件焊接有着促进作用。

（二）焊接应力

焊接应力是焊接变形的重要因素，每一道焊缝都会产生焊接应力，若焊缝结构较为复杂繁琐，结构件焊接过程中所产生的焊接应力方向、大小等的预测难度也会随之提高，焊接过程中则很容易产生不均匀膨胀，焊缝冷却过程中不均匀收缩，进而诱发焊接变形以及复杂的焊接应力。

（三）结构设计不科学

结构件设计不合理是造成焊接件焊接变形的重要因素之一，结构设计过程中，焊缝截面大、焊缝数量多以及焊缝位置不够对称等都会在一定程度上加大焊接变形[2]。

三、大型机构件焊接变形控制对策

（一）科学控制方向和顺序

焊接期间需要严格按照特定方向展开，如在对同一条直线中几个焊缝进行焊接的过程中，可以应用分段法，也可以从中间向两端焊接，尽可能对焊接变形进行有效控制。工业生产期间，大型结构件需要焊接的各种小部件，也可以相互隔离开来展开焊接，对此需要对焊接顺序进行合理安排。在不会对其功能使用产生影响的同时通过挑焊以及隔离分段焊接等加以应用，进而促进焊接效率的进一步提高。

（二）冷却、去热法

这一方法主要是指在焊接期间可以应用较小能量线或者是对施焊处热量进行散发，最大程度减少焊接接触影响的受热面积，将焊接变形风险降到最低。

（三）剩余法及锤击法

剩余法主要是在焊接之后，若生产材料有所剩余，则可以对其进行妥善保存，以便下次展开焊接补偿，如可以使用其加大工件尺寸。锤击法主要指的是焊接期间，完成焊接之后可以锤击拍打焊接缝处，但是在此期间需要对力度大小进行合理控制，实现减少部分变形的目标。

（四）消除焊接应力

当前，消除焊接应力的方法包括振动时效、自然失效、热处理去应力等，不同方法其特征也有着显著差异。其中自然时效，不需要任何设备，简单易行，并且费用相对较低，但是这一方法其时效周期相对较长，无法对残余应力进行完全消除，所以对于交货要求相对紧急、生产周期短等产品并不适用。振动时效有着操作方便，设备简单，生产周期短等优势，其有着较为普遍的应用。但是振动时效，只是可以降低残余应力峰值，无法使残余应力消除，对现存变形的减少效果并不显著，但是能够在一定程度上有效预防后续变形。而热处理，其消除焊接应力效果明显，在合适的温度下停留一定时间能够完全消除焊接残余应力。其对于小型重要焊接件有着较高的有效性，但是对于大型焊接件，在加热炉尺寸的影响下，其无法完全加热消除应力。而在焊接变形局部加热消除焊接应力以及应变，可以取得一定效果，但是值得注意，相关操作需要严格依照有关规范和要求展开。由于现实生产过程中无法对局部加热温度进行准确控制，因此一般都是通过测温计对工件受热温度进行监控[3]。

（五）焊接变形矫正

一般情况下，大型焊接结构件焊接变形主要是应用热处理矫正和机械矫正，其中对于机械矫正法，其主要是对焊接变形施加反方向机械作用力进而实现矫正变形的目标。其无需复杂设备，操作简便，能够取得良好效果，但是也存在一定不足，对于消除焊接残余应力的效果并不显著，使用期间，残余应力的释放也会随之产生新的变形。而对于热矫正，其主要是在焊接局部变形处局部加热拉伸，使其冷却收缩并产生反变形，进而实现矫正变形这一目标。

结束语

对于部分大型结构件，因为其质量、尺寸以及密度相对较大，形成过程中通常需要展开复杂、多次焊接，所以焊接变形控制难度相对较高。不仅如此还会消耗一定成本，因此焊接期间需要切实将变形率降到最低，促进经济效益的进一步提高。在对大型结构件焊接变形类型进行分析的基本前提下，需要对其产生因素进行探索，并提出有效的控制对策，进而促进生产质量和效率的有效提高。