1、可编辑2010-06-23-焊接应力及变形焊接应力及变形BUHLERn焊接过程中，焊缝被加热处于液态，相邻的金属加热到很高的温度，然后再快速冷却下来，各点处温度不同，冷却速度也不相同，在热胀冷缩和塑性变形的影响下，必将产生内应力、变形或裂纹。n焊缝是靠一个移动的点热源加热，然后逐次冷却下来形成的，因此应力的形成、大小和分布状况较复杂。焊接应力的形成2|Bhler焊接应力的存在将影响焊接构件的使用性能，承载能力大为降低，对于接触腐蚀性介质的焊件，应力腐蚀现象加剧，减少使用期限。假定整条焊缝同时形成，则应力分布如图4-53|Bhler对于承受重载的重要构件、压力容器等，焊接应力的防止和消除：选择塑
2、性好的材料。避免焊缝密集交叉，焊缝过长，截面过大。合理的焊接次序。图4-6 a 为正确。4|Bhlern 焊前预热，可减小温差，减少焊接应力较为效。n 采用小能量焊接方法，或焊后立即捶击。n 需较彻底地消除焊接应力时，焊后去应力退火。n 采用水压试验或振动法消除焊接应力。5|Bhler焊接变形：由焊接应力引起。变形种类：图4-7 收缩变形 角变形 弯曲变形 扭曲变形 波浪变形 6|Bhlern焊件产生变形主要由焊接应力引起的，预防焊接应力的措施对防止焊接变形有时是有效的。n当对焊件的变形有较高的限定时：n结构设计中应采用：对称结构或大刚度结构、焊缝对称分布结构。n 施焊中：采用反变形措施或刚性
3、夹持方法（刚性夹持不适于淬硬性较大的钢结构和铸铁 件）7|Bhler8|Bhlern焊接应力过大的严重后果是焊件（工件）产生裂纹，危害极大，对重要工件焊后应探伤。n焊接裂纹与：n焊接材料的成分（如硫、磷含量高）有关；n和焊缝金属的结晶特点（结晶区间要小）有关；n含氢量的多少有关。n所以焊接中应：合理选材、采取措施减少应力、选用合理的焊接工艺、焊接参数n（如：采用碱性焊条、小能量焊接、预热、合理的焊 接次序等 9|Bhler焊接变形的种类与分布n1.总体变形总体变形n（1）纵向及横向收缩；）纵向及横向收缩；n（2）弯曲变形；）弯曲变形；n（3）扭曲变形；）扭曲变形；10|Bhler 1,局部变形
4、11|Bhler 2波浪变形；12|Bhler控制和减小焊接变形与残余应力的措施控制和减小焊接变形与残余应力的措施n1.减少焊接量减少焊接量n2.合理安排装配顺序（合理安排装配顺序（图图5-8、5-9、5-10）n3.合理安排焊接顺序与焊接方向合理安排焊接顺序与焊接方向n（1）合理安排焊接顺序；（）合理安排焊接顺序；（图图5-8、5-11）n（2）对称施焊；）对称施焊；（图图5-12）n（3）焊缝分布不对称时先焊焊缝少的一侧；）焊缝分布不对称时先焊焊缝少的一侧；（图图5-13）n（4）分段焊）分段焊 （图（图5-14）。）。n4.反变形法反变形法13|Bhlern5.刚性固定法刚性固定法n（1
5、）将焊件固定在平台上；）将焊件固定在平台上；n（2）将两个焊件点固组合；）将两个焊件点固组合；n（3）利用夹具增加结构刚性；）利用夹具增加结构刚性；n（4）加临时支撑增加部件的局部刚性。）加临时支撑增加部件的局部刚性。n四、焊后残余变形的矫正与应力消除四、焊后残余变形的矫正与应力消除n1.残余变形的矫正残余变形的矫正n（1）机械矫正法；）机械矫正法；n（2）火焰矫正法；火焰矫正法；14|Bhler焊后残余应力的消除n（1）进行整体热处理；）进行整体热处理；n（2）局部退火；）局部退火；n（3）推进式局部加热低温退火）推进式局部加热低温退火（图（图5-23）；n（4）锤击法。）锤击法。15|Bhler焊接工字梁的装焊顺序16|Bhler对接接头焊接顺序对变形的影响17|Bhler火焰矫正火焰矫正18|Bhler火焰矫正19|Bhler火焰矫正火焰矫正20|Bhler
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