焊接变形及应力

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焊接变形及应力2焊接变形及应力应力内应力焊接内应力（焊接残余应力）变形弹性变形塑性变形焊接变形1.焊接变形与应力的概念

外力、内力、应力相关知识相关知识3内应力——当没有外力存在时，物体内部所出现的应力。内应力在物体内部是相互平衡的，如物体内有拉伸内应力，就必然有压缩内应力。

物体不但受外力产生变形，物体温度变化，由于热胀冷缩，物体也要发生变形。焊接内应力——在焊接过程中，由于不均匀加热和冷却引起不圴匀性变形，使焊件内部产生的应力，也称焊接残余应力。42.焊接变形和焊接应力产生的原因

焊接是一个不均匀的加热过程，在焊接过程中，焊缝及其附近的温度很高，离开焊缝处温度急剧下降，远离焊缝处未受热还是室温。这样，不受热的冷金属便阻碍焊缝及其附近金属的膨胀和收缩，冷却后就产生了不同程度的收缩和内应力，造成了焊接结构的各种变形。

5低碳钢平对接应力和应变的形成焊接变形产生的原因：加热时焊缝膨胀部分产生压缩塑性变形，使焊件尺寸减小。焊接应力产生的原因：焊接各部分的相互牵连，有拉应力就必然有压应力。

在焊接过程中，焊接应力和焊接变形总是同时存在的。当母材塑性较好，结构刚度较小时，焊接变形较大而应力较小；反之，则应力较大而变形较小。2.焊接变形和焊接应力产生的原因73.焊接变形

（1）收缩变形

收缩变形包括纵向收缩变形和横向收缩变形，是由焊缝的纵向和横向收缩造成整个结构的长度缩短和宽度变窄。8知识应用9（2）角变形

开“V”型坡口的对接接头，由于焊缝截面形状上下不对称，对接焊时由于焊缝沿厚度各层的横向收缩不同，焊缝上层的横向收缩数值大于底部的数值，因而产生了较大的变形。10知识应用

（2）角变形11X形坡口对接时的角变形

12(3)弯曲变形

焊接粱或柱产生弯曲变形的主要原因是焊缝在结构上布置不对称所引起。一般来说，焊缝位置与构件重心线的距离越大，构件弯曲变形越大，反之构件弯曲变形越小。另外，焊缝尺寸越大，弯曲变形越大，同时，构件焊接后弯曲变形的方向是向着焊缝的方向。

（3）弯曲变形

13知识应用

（4）波浪变形

14知识应用15知识应用船体波浪变形1616船厂实例：JZ1032船802S分段甲板边没有做反面加强，导致其变形严重，呈荷叶形。

17(5)扭曲变形装配质量不好、工件搁置不当以及焊接顺序和焊接方向不合理，都可能引起扭曲变形。但归根结底，是由于焊缝的纵向或横向缩短所致。

(6)错边变形错边变形主要是由于组成焊件的两零件在装夹时夹紧程度不一致或刚度各不相同或物理性质不同，以及装配不良或电弧偏离坡口中心等原因引起的。

结论：如果在焊接过程中焊件能够自由地收缩，则焊后焊件的变

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