焊接應(yīng)力與變形的分類控制

焊接應(yīng)力與變形往往使焊接產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至?xí)�因無法補(bǔ)救而不得不報(bào)廢。焊接裂紋的產(chǎn)生與發(fā)展和焊接應(yīng)力及變形也有密切的關(guān)系。在一般情況下，焊接變形是對(duì)焊接質(zhì)量不利的，但是若掌握了變形的機(jī)理和規(guī)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(yīng)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(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力及變形是暫時(shí)的。當(dāng)工件冷卻后，任然保留在工件內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力及變形叫著殘余應(yīng)力及殘余變形。我們所說的焊接應(yīng)力及變形就是指的焊接的殘余應(yīng)力和焊接的殘余變形。
　　1.1 焊接應(yīng)力的分類
　　1.1.1 根據(jù)引起應(yīng)力的基本原因可分為：
　　熱應(yīng)力——由于焊接時(shí)溫度分布不均勻所引起的應(yīng)力。
　　組織應(yīng)力——由于溫度變化，引起了組織變化所產(chǎn)生的應(yīng)力。
　　1.1.2 根據(jù)應(yīng)力存在的時(shí)間可分為：
　　瞬時(shí)應(yīng)力——在一定的溫度及剛度條件下，某一瞬室內(nèi)存在的應(yīng)力。
　　殘余應(yīng)力——一般指焊接結(jié)束后完全冷卻后任然存在的內(nèi)應(yīng)力。
　　1.1.3 根據(jù)應(yīng)力作用可分為：
　　縱向應(yīng)力——其方向平行于焊縫軸線。
　　橫向應(yīng)力——其方向垂直于焊縫軸線。
　　1.1.4 根據(jù)應(yīng)力在空間的方向可分為：
　　單向應(yīng)力——在焊件中沿一個(gè)方向存在。
　　兩向應(yīng)力——應(yīng)力作用在一平面內(nèi)的不同方向上，亦稱為平面應(yīng)力。
　　三向應(yīng)力——應(yīng)力沿空間所有的方向存在，亦稱體積應(yīng)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(zhǎng)度及其位置不同，焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)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(yīng)力的形成焊接變形和應(yīng)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(zhuǎn)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(zhǎng)，不同的溫度其伸長(zhǎng)量不同，接頭的高溫區(qū)域要求伸長(zhǎng)量大而受阻，形成了壓應(yīng)力；而溫度較低的區(qū)域伸長(zhǎng)量小的部分因抵抗高溫區(qū)的伸長(zhǎng)，形成了拉應(yīng)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(qū)形成了拉伸應(yīng)力，而母材臨近焊縫區(qū)承受了壓縮應(yīng)力。
　　焊縫及臨近焊縫區(qū)在高溫時(shí)幾乎喪失了屈服強(qiáng)度，在應(yīng)力作用下便會(huì)產(chǎn)生塑性變形，冷卻后焊件內(nèi)便形成了殘余應(yīng)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(nèi)引起變形與應(yīng)力，其變形和應(yīng)力的大小取決于熔敷金屬對(duì)的收縮量，而熔敷金屬的收縮量又取決于熔化金屬的數(shù)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(shù)量多，收縮量大，而焊縫下部的截面小，熔敷金屬的數(shù)量小，收縮量也小，上下收縮的不一致造成的。