一 焊接变形原因剖析
由于焊接过程中对焊接工件进行了局部的不均匀加热，以及随后的不均匀冷（冷墩m27螺母的产品介绍）却作用和机构本身或外加的刚性拘束作用，通过力、温度和组织等因素的变化，从而在焊接接头区产生不均匀的塑性变形，焊缝的纵向和横向收缩是引起各种复杂变形的根本原因。
1.结构刚度的影响
刚度就是结构抗拉伸和弯曲变形的能力，它主要取决于结构的截面形状及其尺寸大小。截面面积越大，结构的刚性越大，焊后拉伸变形就越小。如工字型截面和桁架的纵向变形，主要取决于横截面面积和弦杆截面的尺寸；工字型、丁字型或其它形状截面的弯曲变形，主要取决于截面的抗弯刚度。
2.焊缝位置和数量的影响
在钢结构刚性不大时，焊缝在结构中对称布置，施焊程序合理，则只产生线性缩短；当焊缝布置不对称时，则还会产生弯曲变形；当焊缝截面重心与接头截面重心在同一位置上时，只要施焊顺序合理，就只产生线性缩短；当焊缝截面重心偏离接头截面重心时，则还会产生角变形。
3.焊接工艺的合理性
焊接电流大，焊丝直径粗，焊接速度慢，都会造成焊接变形大；自动焊接的变形较小，当焊接厚钢板时，自动焊比手工焊的焊接变形稍大；多层焊时，第1层焊缝收缩量大，第2、3层的收缩量则分别为第1层的20%和5% ~10%，层数越多焊接变形越大；断续焊缝比连续焊缝的收缩量小；对接焊缝的横向收缩比纵向收缩大2~4倍；焊接次序不当易产生较大的焊接变形。 所以在施工时要制定合理的施工工艺举措。
二 焊接变形的扼制
1.矩形梁制造方案的确定
矩形梁是起重机起重臂的主要构件，其强度、刚度等机械性能都要求较高。图1是矩形梁的截面图，材质为16Mn.由于内管需在外管中自由伸缩，且预设要求内外管的弯曲、扭曲及平行度等偏差≤1.2m m ，制作技术难度较大。为此，采用对称两槽形半梁，然后再焊接成型的制造工艺。对称的两根槽形半梁用大型折弯机压制成型，按工艺要求加工对接焊坡口，预留间隙焊接，采用CO2气体保护焊施焊。
2.矩形梁的焊接变形
矩形焊接构件大，长焊缝，大截面熔敷必然造成较大的焊接变形，必须设法预防。横向收缩是主要的变形形式。横向收缩量沿焊缝长度方向分布不均匀，因一条焊缝是逐步形成的，先焊的焊缝冷却收缩对后焊的焊缝有一定的挤压作用，使后焊的焊缝横向收缩量更大。一般焊缝的横向收缩沿焊接方向是由小到大，逐渐增大到一定程度后便趋于稳定。所以，在焊前装配焊缝两端头取值时，后半部分应比前半部分大1~3mm.另外，横向收缩的大小还与装配后定位焊和装夹情况有关，定位焊缝越长，装夹的拘束程度越大，横向收缩变形量就越小。
3.焊接工艺
根据以上剖析，确定梁形管对接焊缝采用双层CO气体保护焊，在保证焊缝质量的前提下，减少和扼制变形的主要途径是：合理预设坡口尺寸，制订焊接规范，采取合理的焊接顺序和加强工艺管理等。
（1）表面清理
焊前应将焊缝表面的油污、铁锈等杂质清理干净，防止焊接过程中产生气孔。
（2） 焊接坡口预设
坡口型式对扼制焊缝内部质量和焊接结构制造质量有着很重要作用。坡口预设必须考虑母材的熔合比、施焊空间、焊接位置和综合经济效益等问题。板厚为12mm，处理横向收缩数据进行优化预设，确定矩形梁对接焊缝坡口型式。
（3）焊丝和焊剂的选择
焊丝用H08Mn2SiA，直径为1.2m m ，采用HJ431焊剂。
（4）焊接工艺参数的选择
焊接电流、电弧电压、送丝速度和焊接速度是重要的焊接工艺参数，按附表选择。
工艺要求是：第1层焊缝必须焊透，保证背面成形良好；焊接电流、电弧电压、送丝速度、焊接速度等可根据设施型号调节。
（5）保护气体流量的确定
气体保护焊时，保护效果不好将产生气孔，甚至破坏焊缝成形，气体流量为10~15L/min。
4.焊接顺序
焊接顺序涉及结构的应力和变形。为减少变形，矩形对接焊的焊接顺序应遵循以下原则：
矩形梁对接焊缝采取对称断续焊，即先焊焊缝1，翻面焊焊缝2，焊缝2应采用比焊缝1较大的焊接规范，以产生较大的反向力，使原变形得到矫正，接着采取同样方法焊焊缝3和焊缝4，焊接规范要比焊缝1、焊缝2大一些，或2台焊机同时对称断续焊接焊缝1、焊缝2，接着同时对称断续焊接焊缝3、焊缝4.
5.焊后矫正变形
焊缝横向收缩后，使构件截面形成腰鼓状；焊缝纵向收缩，使构件在长度方向形成挠曲变形。焊后使用火焰加热矫正法对焊件进行局部加热，使焊件产生新的变形抵消焊接变形。
按照以上工艺扼制举措制造的矩形梁，外形尺寸公差及各项技术指标都达到预设要求，解决了起重机起重臂制造过程中焊接变形的问题。