焊接应力与变形.pptVIP

图4-19防护罩焊接时的临时支撑大而复杂的焊接结构，先将结构简单的部件单独进行焊接，再总装成整体。1焊缝应尽量靠近结构截面的中性轴，如图4-202对于焊缝非对称布置的结构，装配焊接时应先焊焊缝少的一侧，如图4-213焊缝对称布置的结构，应由偶数焊工对称施焊，如图4-224长焊缝焊接时，可采用图4-23所示的方向和顺序进行焊接，以减小其焊后的收缩变形5③选择合理的装配焊接顺序纵向收缩变形的规律及措施焊件的横截面积越大—焊件的纵向收缩量越小焊缝的长度越长—焊件的纵向收缩量越大焊接时的热输入越大—纵向收缩越大焊件的原始温度越高—焊件的纵向收缩量越大焊件材料的线膨胀系数越大—焊件的纵向收缩量越大采用间断焊缝代替连续焊缝采用多层焊接工艺代替单层焊(补充)焊接时提高焊件的初始温度，可降低压缩塑性的变形量选择线膨胀系数较小的材料进行焊接横向收缩变形与纵向收缩基本相同，但是影响的因素较多：线能量、接头形式、装配间隙、板厚等横向收缩变形：垂直焊缝轴线方向尺寸的缩短横向收缩变形的影响因素1）与热输入有关：横向收缩变形随焊接热输入增大而增加。2）与间隙有关：装配间隙增加，横向收缩也增加，如图4-83）与焊接长度有关：焊缝的横向收缩沿焊接方向由小到大，逐渐增大到一定程度后便趋于稳定。4）与拘束程度有关：定位焊缝越长，横向收缩变形量就越小5）与金属填充量有关：对接接头的横向收缩量随焊缝金属量的增加而增加大的6）与焊接方法有关：焊接方法对横向收缩量也有影响。7）与焊缝形式有关：角焊缝的横向收缩要比对接焊缝小得多。热输入、焊材板厚及坡口角度增大—横向收缩量增大焊缝金数量填充量增加—横向收缩量增大横向收缩量的分布规律：沿着焊接长度方向由小到大，随后趋于稳定。装配间隙增大—横向收缩量增大焊接线能量增大—横向收缩量增大横向收缩变形的规律图4-8带间隙平板对接焊的横向收缩变形过程角变形、弯曲变形和波浪变形3.弯曲变形（挠曲变形）定义：长构件因不均匀加热和冷却在焊后两端挠起的变形弯曲变形的影响因素（1）纵向收缩引起的弯曲变形：如图4-9所示为不对称布置焊缝的纵向收缩所引起的弯曲变形。当焊缝位置对称或接近于截面中性轴，则弯曲变形就比较小。（2）横向收缩引起的弯曲变形：焊缝的横向收缩在结构上分布不对称时引起的，如图4-10图4-9焊缝的纵向收缩引起的弯曲变形图4-10焊缝横向收缩引起的弯曲变形横向引起弯曲变形横向引起弯曲变形与焊缝到焊件形心的距离成正比3角变形定义：焊接时由于焊接区沿板材厚度方向不均匀的横向收缩而引起的回转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。对接接头的角变形平板堆焊中的角变形T形接头的角变形焊缝横向收缩引起的弯曲角变形焊缝金属收缩引起的倾斜角变形4.波浪变形（翘曲变形）定义：薄板焊接时，因不均匀加热，焊后构件呈波浪状变形，或由几条相互平行的角焊缝横向收缩产生的角变形而引起的波浪状变形，见图4-11所示波浪变形常发生于板厚小于6mm的薄板焊接又称之为失稳变形。原因：薄板在承受压应力，当其中的压应力达到-临界力，薄板将出现波浪变形失去承载能力，称之为失稳。图4-11焊接角变形引起的波浪变形5.扭曲变形工字梁的扭曲变形定义：焊后构件发生扭曲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及工件的纵向错边有关。6.错边变形原因：主要是焊接过程中对接边的热量不平衡，装配不善会造成错边01影响焊接残余变形大小的因素：02焊缝在结构中的位置03焊接结构的刚性04焊缝的长度和坡口形式05焊接结构的装配顺序06焊接工艺方法07焊接操作方法08结构材料的膨胀系数等影响焊接残余变形的因素焊接结构刚性不大、焊缝在结构中对称布置或焊缝在结构的中性轴上、焊缝截面重心与接头截面重心在同一位置（即焊缝截面上下左右对称）施焊顺序与方向合理时，主要产生纵向缩短和横向缩短01焊缝在结构中布置不对称时，焊后要产生弯曲变形，弯曲方向朝向焊缝较多的一侧02焊缝偏离结构中性轴式，则焊后要产生弯曲变形，弯曲方向朝向焊缝一侧，焊缝偏离结构中性轴越远，则越容易产生弯曲变形031.焊缝在结构中的位置2.焊接结构的刚性衡量焊接接头刚性大小的定量指标拘束度拘束度拉伸拘束度弯曲拘束度拘束度越大，刚性越大，焊接结构越不易变形①结构抵抗拉伸的刚性主要决定与结构面积的大小截面积越大，拉伸拘束度就越大，则抵抗拉伸的刚性就越大，变形就越小。②结构抵抗弯曲的刚性主要看结构的截面形状和尺寸大小③结构抵抗扭曲的刚