《焊接残余变形》课件.ppt

焊接残余变形

课程大纲焊接残余变形概述介绍焊接残余变形的概念、产生原因和影响因素。焊接变形产生的原理阐述焊接过程中热量输入、材料收缩等因素导致变形的机理。焊接变形的主要类型详细介绍线性收缩、角度变形、波浪变形等常见焊接变形类型。影响焊接变形的因素分析焊材、焊接工艺参数、焊接序列、夹具设计等对焊接变形的影响。

焊接残余变形概述焊接残余变形是指焊接过程中由于热量输入引起的材料物理变化，导致焊接结构在冷却过程中产生的不可避免的变形。焊接残余变形是焊接工艺中常见的现象，对焊接结构的尺寸精度、强度和稳定性都会产生不利影响，因此需要在焊接设计和工艺中充分考虑并采取相应的控制措施。

焊接变形产生的原理1热应力焊接过程中的热量输入导致金属材料发生热膨胀和收缩2温度梯度焊缝区域与周围母材之间存在温度差异，导致热应力不均匀分布3金属相变焊接过程中的高温会引起金属材料的相变，导致材料的体积和形状发生变化

焊接变形的主要类型线性收缩焊接后，焊缝冷却时体积减小，导致焊件长度方向上的收缩。角度变形焊接时，焊缝两侧受热不均，导致焊件出现角度变化，也就是弯曲或翘曲。波浪变形焊接过程中，焊缝和母材的热膨胀和收缩不一致，导致焊件表面出现波浪形变形。

线性收缩1焊缝冷却焊缝冷却过程中，金属体积收缩，导致焊件长度方向上的收缩。2热影响区焊接热影响区金属也发生收缩，加剧焊件的线性收缩。3焊接材料不同焊接材料的热膨胀系数不同，导致线性收缩差异。

角度变形焊接过程中，由于热量集中在焊缝处，导致焊缝周围的金属材料膨胀，冷却后收缩，产生角度变化。角度变形通常表现为焊件的弯曲、扭曲或倾斜。角度变形是焊接变形中最常见的类型之一，对焊件的精度和使用性能有较大影响。

波浪变形焊接热影响区焊接热影响区(HAZ)的金属因热膨胀和收缩而发生不均匀变形，导致波浪形出现。焊接工艺参数焊接电流、焊接速度和焊缝尺寸等参数不当会导致焊接金属的热量分布不均匀，造成波浪变形。焊接材料不同材料的热膨胀系数不同，导致焊接热影响区的变形程度不同，从而出现波浪变形。

影响焊接变形的因素1焊材焊材的化学成分和物理性能会影响焊接热输入，进而影响变形。2焊接工艺参数电流、电压、焊接速度等参数都会影响焊接热输入和熔池尺寸，从而影响变形。3焊接序列焊接顺序会影响焊缝的冷却速度和热应力分布，进而影响变形。4夹具设计夹具的刚度和约束方式会影响焊接件的变形控制效果。

焊材焊丝焊丝是焊接中最常用的材料，它可以根据不同的焊接工艺和材料要求进行选择。焊剂焊剂是一种用于保护焊缝的材料，它可以防止焊缝氧化和腐蚀，并提高焊接质量。焊条焊条是一种将焊丝和焊剂结合在一起的材料，它可以方便地用于焊接。

焊接工艺参数电流电流大小决定焊接热量，影响焊缝熔深和熔宽。电压电压影响焊接电流和电弧稳定性。焊接速度速度快，热量集中，容易产生变形。焊接方法不同方法会影响焊缝形状和热量分布。

焊接序列顺序焊接顺序是指焊接接头中焊缝的施焊顺序，它对焊接变形的影响很大。控制合理的焊接顺序可以有效地控制焊接变形，避免焊接应力集中，提高焊接质量。

夹具设计夹具应牢固固定工件，防止焊接过程中变形和位移。夹具应确保焊接尺寸精度，并考虑热膨胀和收缩的影响。夹具应易于安装和拆卸，方便焊接操作和质量控制。

焊缝设计焊缝形式对接焊、角焊、搭接焊等不同的焊缝形式会影响焊接变形程度。焊缝尺寸焊缝的长度、宽度、厚度等参数都会影响焊接变形的大小和方向。焊缝位置焊缝的位置，例如在板材的中心还是边缘，也会影响焊接变形。

焊接变形的检测视觉检测观察焊缝和周围区域的外观变化，例如焊缝形状、尺寸和颜色变化。测量仪器使用量具、坐标测量机等工具对焊件尺寸进行精确测量，以确定变形程度。

视觉检测外观检查检查焊缝表面是否存在裂纹、气孔、未熔合、咬边等缺陷。尺寸检查测量焊缝宽度、高度、坡口尺寸等，确保符合设计要求。形状检查观察焊缝形状是否规则，是否存在凹凸不平、变形等问题。

测量仪器激光测距仪用于测量焊接部件的尺寸变化，精确度高。三坐标测量机用于精确测量焊件的几何形状和尺寸，可进行三维数据采集。应变片用于测量焊件的应变变化，可用于分析焊接过程中的应力分布。

焊接变形控制措施工艺优化选择合适的焊接工艺参数、焊材和焊接顺序。夹具设计设计合理的夹具，有效约束焊接部件，防止变形。热处理采用适当的后热处理工艺，消除或降低焊接残余应力。

合理选择焊接工艺1焊接材料选择与焊接材料相匹配的焊接工艺，例如，对于高强度钢，应选择合适的焊接工艺以防止焊接裂纹的产生。2焊接位置根据焊接位置选择合适的焊接工艺，例如，对于垂直或水平位置的焊接，应选择合适的焊接方法以确保焊接质量。3焊接厚度根据焊接厚度选择合适的焊接工艺，例如，对于薄板焊接，应选择合适的焊接工艺以防止焊接变形。4焊接质量要求根据焊接质量要求选择合适的焊接工艺，例如，对于高