焊接变形原因及预防措施.ppt

焊接应力与变形;第一节焊接应力与变形的产生;

焊接应力是焊接过程中及焊接过程完毕后，存在于焊件中的内应力。由焊接而引起的焊件尺寸的改变称为焊接变形。

二、焊接应力与变形产生的原因

1.焊件的不均匀受热

〔1〕长板条中心加热〔类似于堆焊〕引起的应力与变形

钢板条中心加热和冷却时的应力与变形;

〔2〕长板条一侧加热〔相当于板边堆焊〕引起的应力与变形

钢板边缘一侧加热和冷却时的应力与变形

2.焊缝金属的收缩

3.金属组织的变化

4.焊件的刚性和拘束;第二节焊接变形;1.收缩变形

焊件尺寸比焊前缩短的现象称为收缩变形。

纵向和横向收缩变形

〔1〕纵向收缩变形

〔2〕横向收缩变形

2.角变形

角变形产生的根本原因是由于焊缝的横向收缩沿板厚分布不均匀所致。;

几种接头的角变形

T形接头的角变形

3.弯曲变形

弯曲变形是由于焊缝的中心线与构造截面的中性轴不重合或不对称、焊缝的收缩沿焊件宽度方向分布不均匀而引起的。;〔1〕纵向收缩引起的弯曲变形

焊缝的纵向收缩引起的弯曲变形

〔2〕横向收缩引起的弯曲变形

焊缝的横向收缩引起的弯曲变形

4.波浪变形

波浪变形常发生于板厚小于6mm的薄板焊接;过程中，又称之为失稳变形。

焊缝角变形引起的波浪变形

5.扭曲变形

产生扭曲变形的原因主要是焊缝角变形沿焊缝长度方向分布不均匀。

工字梁的扭曲变形

;二、控制焊接变形的措施

1.设计措施

〔1〕选择合理的焊缝形状和尺寸

1〕选择最小的焊缝尺寸。

一样承载能力的十字接头

2〕选择合理的坡口形式。

T形接头的坡口

〔2〕减少焊缝的数量

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只要允许，多采用型材、冲压件；焊缝多且密集处，可以采用铸—焊联合构造，就可以减少焊??数量。此外，适当增加壁板厚度，以减少肋板数量，或者采用压型构造代替肋板构造，都对防止薄板构造的变形有利。

〔3〕合理安排焊缝位置

梁、柱等焊接构件、常因焊缝偏心配置而产生弯曲变形。

箱形构造的焊缝安排

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合理安排焊缝位置防止变形

2.工艺措施

〔1〕留余量法

〔2〕反变形法

平板对接焊时的反变形法

〔3〕刚性固定法

1〕将焊件固定在刚性平台上。;

薄板拼接时的刚性固定

2〕将焊件组合成刚性更大或对称的构造。

T形梁的刚性固定和反变形

3〕利用焊接夹具增加构造的刚性和拘束。

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对接拼板时的刚性固定

4〕利用临时支撑增加构造的拘束。

防护罩焊接时的临时支撑

〔4〕选择合理的装配焊接顺序。装配焊接顺序对焊接构造变形的影响很大。;1〕大型而复杂的焊接构造，只要条件允许，把它分成假设干个构造简单的部件，单独进展焊接，然后再总装成整体。

2〕正在施焊的焊缝应昼靠近构造截面的中性轴。

主梁装配焊接;3〕对于焊缝非对称布置的构造，装配焊接时应先焊焊缝少的一侧。

压力机压型上模的焊接顺序

4〕焊缝对称布置的构造，应由偶数焊工对称地施焊。

圆筒体对接焊缝焊接顺序

;5〕长焊缝〔1m以上〕焊接时，可采用以下图所示的方向和顺序进展焊接，以减小其焊后的收