产生焊接应力与变形原因焊件局部不均匀加热和冷却，膨胀和收缩受到牵制，相关部位产生焊接应力并出现变形。l?l（+）（+）（-）l?l’（+）（-）（-）焊接中冷却后应力规律焊缝区—拉应力（+）远离焊缝两侧对应边缘—压应力（-）第31页，共70页，星期日，2025年，2月5日
变形规律焊接变形越大，焊接应力减小，通过变形来平衡或释放应力，即变形总朝力图减小焊接应力的方向弯曲或扭曲。焊接变形形式—整体尺寸收缩、角变形、弯曲、扭曲等。第32页，共70页，星期日，2025年，2月5日第33页，共70页，星期日，2025年，2月5日焊接变形与应力的危害工件焊接后产生变形和应力对结构的制造和使用会产生不利影响。产生焊接变形，可能使焊接结构尺寸不合要求，组装困难，间隙大小不一致等，从而影响焊件质量。焊接残余应力会增加工件工作时的内应力，降低承载能力；还会引起裂纹，甚至造成脆断，应力的存在会诱发应力腐蚀裂纹。残余应力是一种不稳定状态，在一定条件下会衰减而产生一定的变形，使构件尺寸不稳定，所以减少和防止焊接变形和应力是十分必要的。第34页，共70页，星期日，2025年，2月5日防止或减小焊接变形措施（1）结构设计合理；（2）采用正当焊接工艺；如：刚性固定法反变形法第35页，共70页，星期日，2025年，2月5日（3）焊缝分散，不宜密集和过于交叉；焊缝设计时应尽可能对称布置。第36页，共70页，星期日，2025年，2月5日焊缝不要有密集交叉截面，长度也要尽可能小，以减小焊
接局部加热，从而减少焊接应力。
采用小能量，多层焊，也可减少焊缝应力。
焊前预热可以减少工件温差，也能减少残余应力。第37页，共70页，星期日，2025年，2月5日（4）合理安排焊接次序；对于长焊缝，可许时应分段施焊。12341—4—3—212341234561—4—5—2—3—61—2—3—4第38页，共70页，星期日，2025年，2月5日采取合理的焊接顺序，使焊缝能够自由地收缩，以减少应力（图a）。而图b因先焊焊缝1导致对焊缝2的拘束度增加，而增大残余应力。第39页，共70页，星期日，2025年，2月5日严重的焊接变形应消除，常采用机械矫正法，通常只适于塑性好的低碳钢和普通低合金钢。第40页，共70页，星期日，2025年，2月5日火焰矫正法是利用火焰加热的热变形方法，一般也仅适用于塑性好，且无淬硬倾向的材料。第41页，共70页，星期日，2025年，2月5日当焊缝还处在较高温度时，锤击焊缝使金属伸长，也能减少焊接残余应力。焊后进行消除应力的退火可消除残余应力。第42页，共70页，星期日，2025年，2月5日焊接变形的防止和消除焊缝对称布置采用反变形方法第43页，共70页，星期日，2025年，2月5日采用对称焊和分段倒退焊采用多层多道焊，能减少焊接变形第44页，共70页，星期日，2025年，2月5日采用焊前刚性固定组装焊接，限制产生焊接变形，但这样会产生较大的焊接应力。采用定位焊组装也可防止焊接变形。第45页，共70页，星期日，2025年，2月5日消除变形的方法防止角变形防止扭曲变形第46页，共70页，星期日，2025年，2月5日焊缝间隙应均匀，焊直缝时，应安装引弧板和熄弧板，以防止起弧和熄弧时产生的气孔、夹杂、缩孔、缩松等缺陷进入工件焊缝之中第47页，共70页，星期日，2025年，2月5日平板对接焊一般采用双面焊，可不留间隙直接进行双面焊接，也可采用打底焊或焊剂垫或垫板。为提高生产率，也可采用水冷铜成型底板进行单面焊双面成型。环焊缝焊接环焊缝时，焊丝起弧点应与环的中心线偏离一距离e，以防止熔池金属的流淌。一般偏离距离为20~40mm，直径小于250mm的环缝一般不采用埋弧自动焊。多丝埋弧焊同时有两个以上焊丝起焊接，焊接速度高，焊缝成型好。前一电弧保证熔深，后续电弧调节熔宽，使熔池形状及焊缝成型较为合理。第48页，共70页，星期日，2025年，2月5日2.4熔焊方法及工艺2.4.1手弧焊2.4.2埋弧焊2.4.3气体