焊接應力與變形的分類控制

焊接應力與變形往往使焊接產品質量下降，甚至會因無法補救而不得不報廢。焊接裂紋的產生與發展和焊接應力及變形也有密切的關系。在一般情況下，焊接變形是對焊接質量不利的，但是若掌握了變形的機理和規律，便可利用它并能控制它。
如利用反變形來校正變形。
　　1. 焊接應力與變形的概念在焊接過程中，工件受電弧熱的不均勻加熱而產生的內應力及變形是暫時的。當工件冷卻后，任然保留在工件內部的內應力及變形叫著殘余應力及殘余變形。我們所說的焊接應力及變形就是指的焊接的殘余應力和焊接的殘余變形。
　　1.1 焊接應力的分類
　　1.1.1 根據引起應力的基本原因可分為：
　　熱應力——由于焊接時溫度分布不均勻所引起的應力。
　　組織應力——由于溫度變化，引起了組織變化所產生的應力。
　　1.1.2 根據應力存在的時間可分為：
　　瞬時應力——在一定的溫度及剛度條件下，某一瞬室內存在的應力。
　　殘余應力——一般指焊接結束后完全冷卻后任然存在的內應力。
　　1.1.3 根據應力作用可分為：
　　縱向應力——其方向平行于焊縫軸線。
　　橫向應力——其方向垂直于焊縫軸線。
　　1.1.4 根據應力在空間的方向可分為：
　　單向應力——在焊件中沿一個方向存在。
　　兩向應力——應力作用在一平面內的不同方向上，亦稱為平面應力。
　　三向應力——應力沿空間所有的方向存在，亦稱體積應力。
　　1.2 焊接變形的分類
　　由于焊接接頭形式，工件的厚度和形狀、焊縫的長度及其位置不同，焊接時會出現各種形式不同的變形。大體上可分為：縱向變形、橫向變形、彎曲變形、角變形、波浪變形、扭曲變形等。
　　2. 焊接變形和應力的形成焊接變形和應力是由諸多因素同事作用造成的。其中最主要的因素有：焊接上溫度分布不均勻；熔敷金屬的收縮；焊接接頭金屬組織轉變及工件的剛性約束等。
　　2.1 焊件上的溫度分布不均勻由于電弧的作用，焊件局部被加熱到熔化溫度，焊縫與母材之間形成了很大的溫度梯度。按熱脹冷縮的原理，物體受熱要伸長，不同的溫度其伸長量不同，接頭的高溫區域要求伸長量大而受阻，形成了壓應力；而溫度較低的區域伸長量小的部分因抵抗高溫區的伸長，形成了拉應力。
　　冷卻過程中，熔化金屬的體積要收縮，而接頭以外的母材則限制了它的收縮便在焊縫區形成了拉伸應力，而母材臨近焊縫區承受了壓縮應力。
　　焊縫及臨近焊縫區在高溫時幾乎喪失了屈服強度，在應力作用下便會產生塑性變形，冷卻后焊件內便形成了殘余應力和殘余變形。
　    不銹鋼焊條　熔敷金屬的收縮焊縫金屬在凝固及隨后冷卻過程中體積要收縮。在焊件內引起變形與應力，其變形和應力的大小取決于熔敷金屬對的收縮量，而熔敷金屬的收縮量又取決于熔化金屬的數量。如V型坡口的角變形，就是由于焊縫上部的熔敷金屬的數量多，收縮量大，而焊縫下部的截面小，熔敷金屬的數量小，收縮量也小，上下收縮的不一致造成的。