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焊接应力与变形发生的原因

发生焊接应力和变形的原因许多，下面剖析一下其间的主要原因

（一）焊接时焊件不均匀加热

因为部分加热到熔化状况，构成焊件上温度不均匀散布

下面呢以焊丝电弧焊接为例，观察一下温度不均匀散布引起的焊接应力与变形的过程。

沿钢板边缘进行堆焊，如果钢板时由很多块互相能自在滑动的板条组成，板条受热而伸长，伸长的多少与温度的高低成正比。

焊接加热过程中，刚半年实际上是一个全体，受热部分金属要受到下面为受热部分金属的束缚，不能自在伸长。因而，堆焊部分金属伸长时，带着整块钢板绕中性面向上弯曲变形，受到压缩压力。当温度继续升高时，压缩应力继续添加。钢板随温度的升高，屈从极限不断下降，在600°c左右屈从极限几乎接近于零。因而堆焊部分的金属在压缩应力作用下发生塑性变形（指不能恢复的变形）。

焊接结束冷却时，堆焊金属逐渐缩短而使内部的压缩应力逐渐消失；一起，在高温发生的压缩变形（塑性变形部分）保存下来，即堆焊金属冷却下来后比原始长度要缩短。相同道理，缩短时也受到本来未加热部分金属的束缚，其成果使整块钢板发生向下弯曲变形；一起，堆焊开始金属受到拉伸应力。由上述例子可以看出，焊件部分不均匀受热是发生变形和应力的根本原因。焊接后，在焊缝以及焊缝附近金属受拉应力，离焊缝较远的金属受拉应力。

（二）熔敷金属的缩短

焊缝金属在凝结和冷却过程中，体积要发生缩短，这种缩短使焊件发生变形和内应力，焊缝金属的缩短量决定于熔化金属的数量。例如焊接V型坡口对接接头时，焊缝上部宽，熔化金属多，缩短量大。上下缩短量不一致，就会发生角变形。

（三）金属安排的改变

金属被加热到很高温度并随后冷却下来，金属内部安排要发生改变。因为各种安排的比容不同，所以，金属冷却下来时要发生体积的改变。