纵向变形的估算方法及应用分析

10.3.3.1 单层焊缝的纵向收缩量

ΔL=0.86×10^-6q_vL （10.3-3）

式中 q_v——焊接热输入（J/cm）；

ΔL——焊缝纵向收缩量（cm）；

L——焊缝总长度（cm）。

式中 U——电弧电压（V）；

I——焊接电流（A）；

η——电弧热效率（焊条电弧焊取0.7～0.8，埋弧焊取0.8～0.9，CO₂焊取0.7）；

v——焊接速度（cm/s）。

一般，在钢材上ΔL/L约为1/1000。

也可用焊缝熔敷金属断面面积A_H或角焊缝焊脚K确定q_v（适用于低碳钢和屈服点低于350MPa的低合金钢），如果未确定焊接参数，则可参照表10.3-4根据焊缝尺寸来估算q_v。

表10.3-4 焊接热输入的估计

10.3.3.2 多层焊缝的纵向收缩量

将表10.3-4中的A_H改用单道焊缝的断面面积，再乘以系数k₁，

k₁=1+85ε_sn （10.3-5）

式中 ε_s——材料的屈服应变，ε_s=R_eL/E，E为材料的弹性模量；

n——焊道数。(www.xing528.com)

10.3.3.3 两边具有相同焊脚的T形接头纵向收缩量

将表10.3-4中的A_H取一条角焊缝的断面面积，

再乘以系数1.3～1.45。

10.3.3.4 奥氏体钢构件的纵向收缩量

奥氏体钢构件的变形值比低碳钢构件大，应乘以系数1.44。

10.3.3.5 断续焊缝的纵向收缩量

对于长度为a，中心距为l的断续焊缝，其ΔL应乘以系数a/l。

10.3.3.6 有原始应力焊缝的纵向收缩量

焊接有时在原始应力σ₀作用下进行，此种原始应力可能是其他部位焊缝所引起的，也可能是构件受载或反变形所引起的，则ΔL应乘以修正系数k₂。

也可从图10.3-4根据σ₀/R_eL来确定修正系数k₂。

10.3.3.7 焊缝纵向收缩的经验数据

表10.3-5所示为焊条电弧焊和埋弧焊焊缝收缩量的近似值，适用于中等厚度的低碳钢板。线胀系数较大的材料（如不锈钢、铝等），焊后焊缝的收缩量大，可适当增加收缩值。

图10.3-4 原始应力对纵向收缩变形系数的影响

σ₀—原始应力 R_eL—下屈服强度

表10.3-5 焊条电弧焊和埋弧焊焊缝收缩量的近似值