焊接残留变形的分类方式

焊接变形可以分为在焊接过程中发生的焊接瞬态变形和构件在室温下的焊接残留变形。在生产中所说的焊接变形通常是指焊接残留变形（以下简称焊接变形）。

焊接变形主要有以下几种：

纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形。

（一）纵向收缩变形

构件沿焊缝方向发生收缩。焊缝的纵向收缩引起构件在长度方向的变化，主要表现为纵向缩短。纵向收缩还能引起焊件的弯曲变形。图8-4a中的ΔL为平板对接时的焊缝纵向收缩量，纵向收缩量一般是随焊缝长度的增加而增加，并与构件的截面积有关，在其他条件相同的情况下，截面积越大，则ΔL越小。母材的线胀系数大，构件焊后纵向收缩量也大。在同样焊接参数的情况下，预热会增加纵向收缩量。多层焊时，焊接第一层时的收缩量较大。钢材的焊接纵向收缩量可通过经验公式予以推算。

焊后，同一结构件的不同纵向位置，纵向收缩变形量也不相同。如图8-4a所示。

（二）横向收缩变形

构件焊后在垂直焊缝方向发生收缩变形。图8-4b所示的ΔB为横向变形量。

横向收缩的收缩量与许多因素有关，对接焊缝的收缩量比角焊缝的收缩量大，连续焊比间断焊的横向收缩量大，母材厚度和焊缝宽度增加，也会使横向收缩量增加。

在钢结构上，单道对接焊缝的横向收缩量ΔB比纵向收缩量大，角焊缝和堆焊时的横向收缩量比对接焊时小；坡口角度和装配间隙越大，横向收缩量越大；埋弧焊比焊条电弧焊横向收缩量大，气体保护焊的横向收缩量相对较小。

图8-4 焊接残留变形类别示意图

a）纵向收缩变形 b）横向收缩变形 c）角变形 d）弯曲变形 e）扭曲变形 f）波浪变形(www.xing528.com)

（三）角变形

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称为角变形。即焊后构件的平面围绕焊缝产生角位移，如图8-4c所示。角变形的大小以变形角的大小来确定。堆焊、搭接接头、对接接头和T形接头都可能产生角变形。

堆焊时熔深越大则角变形越大；对接焊缝和角焊缝的坡口、焊缝尺寸越大角变形越大；焊接对接接头时，对称坡口可控制角变形。对接接头和角接头单道单层焊，角变形较小。

（四）弯曲变形

如图8-4d中的弯曲变形是由纵向收缩和横向收缩引起的。如果焊缝与焊件横截面的中心轴线不重合，焊缝的纵向收缩还会引起焊件的弯曲变形；如果横向焊缝在焊件上分布不均匀，则横向收缩也会引起弯曲变形。

弯曲变形通常出现在长焊件中，如工字梁或型钢等。弯曲变形量与焊件长度、焊缝至中性心的偏心距以及焊接热输入成正比，与焊件的截面惯性矩及材料的弹性模量成反比。

（五）扭曲变形

焊后构件发生扭曲，成螺旋状趋势，如图8-4e所示。扭曲变形一般发生在框架、杆件或梁柱等刚度较大的焊接构件上。例如，工形梁的四条纵向角焊缝焊接时引起的角变形在焊缝长度上逐渐增大，易引起扭曲变形。

（六）波浪变形

薄板焊接时，远离焊缝的区域产生压应力，压应力超过临界值就会使薄板失稳，并在边缘形成局部凸起，焊后的薄板呈波浪形，这称为波浪变形，如图8-4f所示。

产生波浪变形和扭曲变形后矫正很难，因此焊接过程中需要最大限度地减少此类变形的发生。