焊接应力与变形产生原因分析

一、焊接应力与变形产生原因分析
 在焊接过程中，对焊件进行局部不均匀加热，焊后金属冷却沿焊缝收缩时，受到焊件低温部分的阻碍，因此整个工件纵、横向尺寸有一定量缩短。如果在焊接过程中，焊件能够较自由的伸缩，则焊后焊件的变形较大，而焊接应力较小；反之，如果焊件厚度或刚性较大不能自由伸缩，则焊后变形较小而焊接应力较大。

 圆筒形工件环焊缝焊接以后产生切向焊接应力，其应力大小与圆筒直径-、工件厚度!有关，直径越大，厚度越厚则焊接应力也越大。

 焊接产生的变形是多种多样的，最常见的有：纵向和横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形及波浪变形。

1、收缩变形：构件焊接后因焊缝纵向和横向收缩，使构件的纵向和横向收缩，纵向和横向尺寸缩小。

2、角变形：形坡口对接焊时，因焊缝界面形状上下不对称，焊后横向收缩不均匀而引起角变形。

3、弯曲变形：丁字梁焊接时，由于焊缝布置不对称，焊缝纵向收缩后引起工件向焊缝一侧弯曲。

4、扭曲变形：由于焊缝在构件横截面上布置的不对称或焊接工艺不合理，使工件产生纵向扭曲变形。

5、波浪变形：焊接薄板结构时，薄板在焊接应力作用下，在厚度方向因丧失稳定性而引起波浪形变形

二、防止和减少焊接变形的工艺措施

1、反变形法：用试验或计算的方法，预先确定焊后可能发生的变形大小和方向，将工件安放在相反方向的位置上或在焊前使工件反方向变形，以抵消焊后所发生的变形。

2、加余量法：是根据经验在工件下料尺寸加一定余量，通常为0.1%-0.2%，以补充焊后的收缩。

3、刚性夹持法!是焊前将工件固定加紧，焊后变形即可大大减小，尤其在新旧筒体对接中常采用这种方法。

4、选择合理的焊接顺序!如构件的对称两侧都有焊缝，应该设法使两侧焊缝的收缩能相互抵消或减弱。例如在筒体纵缝焊接中，采取对称、同时、分层焊接，可减少焊接变形，保证安装精度。

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