焊接残余变形的影响因素分析

1.结构的刚度

刚度就是指结构抵抗变形的能力。结构抵抗扭曲变形的刚度除取决于结构截面积的大小之外，还取决于结构截面的形状。一般来说，结构截面积越大，结构的刚度就越大；截面的封闭式结构比非封闭式结构抗扭能力强。

2.焊缝的位置

图9-51 回转变形

焊缝在结构中的位置不同，焊后所引起的残余变形情况也各有不同，见表9-5。焊接结构的整体弯曲变形绝大多数是由于焊缝在结构上布置不对称而引起的。因此，在结构设计上应尽量避免焊缝的不对称。

表9-5 焊缝处在结构中不同位置时所引起的变形

（续）

3.装焊顺序

由于结构的整体刚度总是比它本身的零件或部件的刚度要大，因此，一般来说，整体装配好之后再焊接比边装配边焊接的残余变形要小。特别是截面对称、焊缝布置也对称的焊件，若先装配成整体，然后再焊接，这对减小弯曲变形是非常有利的。

有了合理的装配顺序，还需要有合理的焊接顺序配合。焊接顺序对焊接结构的总体残余变形的影响也是很大的。另外，装配质量对焊件的焊接残余变形也有影响。装配间隙越大，焊缝的横向收缩就越大，焊件的残余变形也就越大。

4.焊缝长度和坡口形式(www.xing528.com)

焊缝越长，焊接变形越大。坡口内空间越大，变形越大。例如，在同样厚度和同样焊接条件下，V形坡口比U形坡口变形大；X形坡口比双U形坡口变形大；不开坡口变形最小。此外，装配间隙越大，变形越大。

用焊条电弧焊焊接长焊缝时，一般定位焊后从中间向两头焊接，或从中间向两头分段进行焊接，这不仅有利于减小变形，也有利于减小内应力。

5.焊接热输入

焊接电流、焊接速度对结构变形有一定影响，对大多数结构而言，变形随着焊接电流的增加而增加，随着焊接速度的增加而减小。也就是说，焊接热输入越大，焊接变形也越大。由于埋弧焊的热输入比焊条电弧焊大，所以在焊件形式、尺寸及刚度相同的条件下，埋弧焊比焊条电弧焊产生的变形大。同样厚度的材料，单道焊比多层多道焊产生的变形大。

6.焊接方向

焊接方向对变形的影响要看具体情况而定，同样一道焊缝可以从一端向另一端“直通”焊接，也可以从中间向两头或从两头向中间进行焊接。不同方向的焊接会引起不同的变形情况和不同的应力状态。

7.其他因素

1）线膨胀系数大的金属材料，焊后收缩量就大。

2）在焊缝尺寸相同的情况下，多层焊比单层焊的收缩量要小。

3）间断焊比连续焊焊缝的收缩量要小。

4）角焊缝比对接焊缝的收缩量要小。

5）火焰能率越大，焊接速度越慢，变形就越大。

6）在夹具固定条件下施焊焊缝的收缩量，比没有夹具固定时要小（减少40%～70%），但在焊件内部会引起较大的焊接应力。