2.2焊接變形的種類及影響因素工作任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)內(nèi)容工作任務(wù)地鐵車頂總長為21848mm，寬度為2448mm，車頂主要有5塊鋁合金型材板和兩根邊梁組成，裝配—焊接后形成6道長縱向焊縫。車頂總體屬于長而薄的板型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的變形將影響與側(cè)墻、端墻的整體裝配，變形嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響車體內(nèi)部裝飾件的安裝等。生產(chǎn)中控制車頂變形問題的關(guān)鍵是各個(gè)工序中零部件尺寸不能超差以及工裝夾具的正確使用。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟悉焊接變形的種類及影響因素；2.掌握控制焊接變形的措施；3.掌握矯正焊接變形的方法。學(xué)習(xí)內(nèi)容一、焊接變形的種類及影響因素；二、控制焊接變形的措施；三、矯正焊接變形的方法。

第二節(jié)：焊接變形一、焊接變形的種類及其影響因素焊接變形在焊接結(jié)構(gòu)中的分布很復(fù)雜按變形對整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)的影響程度分局部變形整體變形按照變形的外觀形態(tài)分收縮變形角變形彎曲變形波浪變形扭曲變形第二節(jié)：焊接變形圖1焊接變形的基本變形形式彎曲變形收縮變形角變形波浪變形扭曲變形一、焊接變形的種類及其影響因素第二節(jié)：焊接變形1.收縮變形

焊件尺寸比焊前縮短的現(xiàn)象稱為收縮變形，它分為縱向收縮變形和橫向收縮變形。圖2縱向收縮和橫向收縮第二節(jié)：焊接變形1.收縮變形→縱向收縮變形縱向收縮變形：沿焊縫軸線方向尺寸的縮短。產(chǎn)生原因：焊縫及其附近區(qū)域在焊接高溫的作用下產(chǎn)生縱向的壓縮塑性變形，焊后這個(gè)區(qū)域要收縮便引起了焊件的縱向收縮變形。影響縱向收縮變形量的因素：焊縫長度焊件的截面積

壓縮塑性變形量焊件的原始溫度焊接材料的線膨脹系數(shù)第二節(jié)：焊接變形1.收縮變形→縱向收縮變形圖3單層焊和雙層焊的塑性變形區(qū)對比第二節(jié)：焊接變形1.收縮變形→橫向收縮變形由堆焊引起的橫向收縮變形產(chǎn)生原因：近縫高溫區(qū)金屬在橫向的熱膨脹受到附近

溫度較低金屬的阻礙，被擠壓而產(chǎn)生了橫

向的壓縮塑性變形，冷卻后使整個(gè)接頭產(chǎn)

生了橫向收縮變形。第二節(jié)：焊接變形1.收縮變形→橫向收縮變形由對接焊引起的橫向收縮變形產(chǎn)生原因：①焊接時(shí)母材對接邊緣受熱，冷卻后導(dǎo)致的。對縫有間隙的對縫沒有間隙的（變形相對?。诤缚p液態(tài)金屬的凝固收縮第二節(jié)：焊接變形橫向收縮變形的影響因素1）橫向收縮變形總是隨焊接熱輸入增大而增加。2）裝配間隙增加，橫向收縮也增加。3）橫向收縮量沿焊縫長度方向分布不均勻，一般焊縫的橫向收縮沿焊接方向是由小到大。4）定位焊縫越長，裝夾的拘束程度越大，橫向收縮變形量就越小。5）接頭的橫向收縮量是隨焊縫金屬量的增加而增加大的。6）焊接方法對橫向收縮量也有影響。第二節(jié)：焊接變形2.角變形焊接時(shí)，由于焊接區(qū)沿板厚方向不均勻的橫向收縮而引起的回轉(zhuǎn)變形稱為角變形。圖4角變形角變形→平板堆焊的角變形產(chǎn)生原因：焊接正面溫度高于背面，正面膨脹產(chǎn)生的壓縮塑性變形大于背面，造成了正面橫向收縮大于背面。影響因素：焊接熱輸入（主要因素）

焊件厚度第二節(jié)：焊接變形第二節(jié)：焊接變形角變形→對接接頭的角變形對接接頭產(chǎn)生的角變形是由下列因素綜合作用的結(jié)果：1）焊縫坡口形狀：單面V形坡口的角變形比單面U形坡口的大，更大于雙面坡口的角變形。2）焊縫層數(shù)道數(shù)：同樣板厚和坡口形式下，隨著焊接層數(shù)和道數(shù)的增加，其角變形變大。3）焊縫焊接順序：掌握焊接順序?qū)ψ冃斡绊懙囊?guī)律，就可以靈活運(yùn)用它控制焊接變形。第二節(jié)：焊接變形圖5角變形與焊接順序的關(guān)系第二節(jié)：焊接變形角變形→T形接頭角變形產(chǎn)生原因：①焊接單面焊縫后，立板由于角焊縫橫向收縮發(fā)生β′的角變形。②平板由于表面堆焊了角焊縫，上面橫向收縮

大于下面，發(fā)生了兩邊繞角焊縫回轉(zhuǎn)，每邊發(fā)

生β″/2的角變形。影響因素：β′與焊縫夾角有關(guān)，焊縫夾角越大則β′越

大（可開坡口）；用小的焊腳尺寸，可降低β″

的數(shù)值。（減少焊縫金屬量）第二節(jié)：焊接變形角變形的影響因素1）當(dāng)熱輸入一定時(shí)，板厚越大，角變形越大，但當(dāng)板厚大到一定程

度時(shí)，角變形反而減小。2）板厚一定，熱輸入增大，角變形也增加，但熱輸入增大到一定程

度時(shí)，角變形反而減小。3）對接接頭坡口截面不對稱的焊縫，其角變形大；坡口角度越大，

角變形越大。4）多層焊比單層焊角變形大，焊接層數(shù)越多，角變形越大。5）多層多道焊比多層焊角變形大。6）焊接順序也會(huì)影響角變形的大小。7）對于T形接頭，可通過開坡口和減小焊腳尺寸來減小角變形。第二節(jié)：焊接變形3.彎曲變形縱向收縮引起的彎曲變形：變形量與偏心距及假想的偏心力有關(guān)。橫向收縮引起的彎曲變形彎曲變形是由于焊縫的中心線與結(jié)構(gòu)截面的中性軸不重合或不對稱，焊縫的收縮沿構(gòu)件寬度方向分布不均勻而引起的第二節(jié)：焊接變形圖6焊縫的縱向收縮引起的彎曲變形3.彎曲變形第二節(jié)：焊接變形圖7焊縫橫向收縮引起的彎曲變形3.彎曲變形第二節(jié)：焊接變形4.波浪變形影響因素及解決辦法：①降低壓應(yīng)力：用小的焊接熱輸入，減小受熱區(qū)面積。

②提高失穩(wěn)臨界應(yīng)力：增加板厚或減少自由幅面。Δ焊接角變形也可能產(chǎn)生類似的波浪變形。薄平板焊后在壓應(yīng)力區(qū)因壓應(yīng)力已超過其失穩(wěn)臨界應(yīng)力而產(chǎn)生的失穩(wěn)變形，稱為波浪變形，又稱壓曲變形。第二節(jié)：焊接變形圖8焊接角變形產(chǎn)生的波浪變形4.波浪變形第二節(jié)：焊接變形5.扭曲變形產(chǎn)生原因：焊縫的角變形沿焊縫長度方向分布不均勻。扭曲變形主要發(fā)生在細(xì)長的焊接構(gòu)件。這