减小焊接残余变形的设计措施：

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，采用调整焊缝中心轴与中性轴距离的方法减小变形。

如何减小焊接残余变形？

选择合理的装配焊接顺序和焊接方向

装配焊接顺序的设计，主要考虑先期焊缝产生的焊接应力和变形对后续焊缝的影响，还要考虑后续焊缝产生的应力和变形是怎样与先期焊缝的影响相互作用的。实践证明，正确选择装配焊接顺序，是防止焊接变形的有力措施。

在生产中通常采用以小拼大的焊接结构进行生产，先焊成若干部件和组件，然后装配焊接成整体结构。由于焊件的装配和焊接顺序不同，在生产过程中结构刚性的递增以及对焊接变形的影响也不相同，因此要对其进行分析比较，选择变形小的合理装配焊接顺序。

一般情况下，应先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝。当同时存在对接焊缝和角焊缝时，一般应先焊对接焊缝，后焊角接焊缝；当同时存在横向焊缝和纵向焊缝时，应先焊横向焊缝，后焊纵向焊缝；当同时存在厚板焊缝和薄板焊缝时，一般应先焊厚板焊缝，后焊薄板焊缝；当结构中同时存在断续焊缝和连续焊缝时，一般应先焊连续焊缝，后焊断续焊缝。

预防焊接热裂纹的方法：

1.限制钢材和焊材中，易产生偏析的元素和***杂质的含量，特别是S、P、C的含量，因为它们不仅形成低熔点共晶，而且还促进偏析。C≤0.10%热裂纹敏***可大大降低。必要时对材料进行化学分析、低倍检验（如硫印等）。

2.调节焊缝金属的化学成分，改善***、细化晶粒，提高塑性，改变***杂质形态和分布，减少偏析，如采用奥氏体加小于6%的铁素体的双相***。

3.提高焊条和焊剂的碱度，以减低焊缝中杂质的含量，改善偏析程度。

4.选择合理的坡口形式，焊缝成型系数ψ=b/h＞1，避免窄而深的“梨形”焊缝，（焊接电流过大也会形成“梨形”焊缝），防止柱状晶在焊道中心会合，产生中心偏析形成脆断面；采用多层多道焊，打乱偏析聚集。

5.采用较小（适当）的焊接线能量，对于奥氏体（镍基）不锈钢应尽量采用小的焊接线能量（不预热、不摆动或少摆动、快速焊、小电流）、严格掌握层间温度，以缩短焊缝金属在高温区的停留时间；

6.注意收弧时的保护，收弧要慢并填满弧坑，防止弧坑偏析产生热裂纹；

7.尽量避免多次返修，防止晶格缺陷聚集产生多边化热裂纹。

马氏体不锈钢焊接要点

对于Cr13型马氏体不锈钢,当采用同材质焊条进行焊接时,为了降低冷裂纹敏***,确保焊接接头塑、韧性,应选用低氢型焊条并同时采取下列措施:

① 预热。预热温度随钢材含碳量的增加而进步,一般在100℃ ~ 350℃范围内。

② 后热。对于含碳量较高或拘束度大的焊接接头,焊后采取后热措施,以防止焊接氢致裂纹。

③ 焊后热处理。为改善焊接接头塑、韧性和耐蚀性,焊后热处理温度一般为650℃ ~ 750℃,保温时间按1h / 25mm计。

对于超级及低碳马氏体不锈钢,一般可不采取预热措施,当拘束度大或焊缝中含氢量较高时,采取预热及后热措施,预热温度一般为100℃ ~ 150℃,焊后热处理温度为590 ~ 620℃。

对于含碳量较高的马氏体钢。或在焊前预热、焊后热处理难以实施,以及接头拘束度较大的情况下,工程中也可用奥氏体型的焊材,以进步焊接接头的塑、韧性,防止产生裂纹。但此时焊缝金属为奥氏体***或以奥氏体为主的***时,与母材强度相比实为低强匹配,而且焊缝金属与母材在化学成分、金相***、热物理性能差别很大,焊接残余应力不可避免,轻易引发应力腐蚀或高温蠕变***。