焊缝为什么会横向收缩

A. 钢结构件的变形原因有哪些

出现变形的原因

(1)复杂钢结构加工中出现的变形，主要有热变形、冷变形或相互关联的构件不能组装成一体。

(2)热变形常是因焊接工艺不当造成的；冷变形是体积大、刚性差产生的；相互关联构件无法组装成一体，与放样划线不准、组装顺序错误或变形有关。

减少焊接热变形的操作方法

(1)夹具固定法：用刚性很大的夹具夹紧组合焊件，用强制力控制变形，然后进行焊接，这种方法称夹具固定法。

焊接时焊件内部产生的膨胀力和收缩力，被夹具的作用力所限制，可明显地减少变形。但此种方法焊件内部存在较大的内应力，对要求焊件内应力较小的构件，不宜采用此法。

(2)反变形法：构件在焊接前，应根据被焊金属构件情况判断。在焊后冷却时，发生变形的方向和收缩量，将焊件预先向相反方向弯曲或斜置，焊接后由于本身收缩变形，恰好恢复到预定的形状位置。即可达到防止焊接变形与减少焊接应力的目的。
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(3)采用定位控制法：构件在焊接前，用许多焊点将焊接部位或四周定位，还可在焊缝两侧压以重物，这种方法称定位控制法。

(4)焊接顺序法：正确安排焊接顺序，是防止焊接变形的有效方法。焊接变形的规律是第一道焊缝引起的变形最大，每道焊缝引起的变形量，一般不能相互抵消，最后的变形方向，总和最先焊的焊缝引起的变形方向相一致。

B. 焊接应力与变形的产生原因是什么

焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。

当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时，焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形;焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。在没有外力作用的条件下，焊接应力在焊件内部是平衡的。

焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观，因此是设计和制造中必须考虑的问题。

(2)焊缝为什么会横向收缩扩展阅读：

焊接变形的预防和控制：

焊接变形的大小与焊缝的尺寸、数量和布置有关。

首先从设计上合理地确定焊缝的数量、坡口的形状和尺寸，并恰当地安排焊缝的位置，对于减少变形十分重要。

在工艺上采用高能量密度的焊接方法和小线能量的工艺参量，例如多层焊对减少焊缝的纵、横向收缩以及由此引起的挠曲和失稳变形是有利的。

但多层焊对角变形不利。采用合理的装配、焊接顺序、反变形和刚性固定可以减少焊接变形。

参考资料来源：网络—焊接应力和变形

C. 焊接会产生那些那些变形

焊接变形的种类有：
1.纵向收缩和横向收缩；
在焊缝长度方向上的收缩称纵向收缩，而在垂直回于焊缝纵答向的收缩称横向收缩。由于这种收缩，便使焊件发生了变形。
2.角变形；
3.弯曲变形；
4.波浪变形；
5. 扭曲变形。
（三）、从焊接工艺上分析，影响焊缝收缩量的因素有：
用手工电弧焊焊接长焊缝时，一般采用焊前沿焊缝进行点固焊。这不仅有利于减小焊接变形，也有利于减小焊接内应力。
备料情况和装配质量对焊接变形也会产生影响。
焊接工艺中影响焊缝收缩量的因素有：
1. 线膨胀系数大的金属材料，其变形比线膨胀系数小的金属材料大；
2. 焊缝的纵向收缩量随着焊缝长度的增加而增加；
3. 角焊缝的横向收缩比对接焊缝的横向收缩小；
4. 间断焊缝比连续焊缝的收缩量小；
5. 多层焊时，第一层引起的收缩量最大，以后各层逐渐减小；
6. 在夹具固定条件下的焊接收缩量比没有夹具固定的焊接收缩量小，约减少40%--70%；
7. 焊脚等于平板厚度的丁字接头，角变形量较大。

D. 从焊接工艺上分析，哪些因素影响着焊缝收缩量

（1）线膨胀系数大的材料，收缩量大。
（2）随焊缝的长度增加，影响收缩量大。
（3）对接焊缝的横向收缩比角焊缝的横向收缩量大。
（4）连续焊缝比间断焊缝的收缩量大。
（5）多层焊时，第一层焊缝引起的收缩量大。
（6）线能量大的焊缝收缩量大。

E. 不锈钢焊管为什么在焊接时会变形收缩

焊接产生的高温导致变形

F. 机械知识——什么称为横向收缩

焊缝和焊缝附近金属收缩的一种形式，指垂直于焊缝长度方向的收缩，称横向收缩。

G. 钢结构焊接后产生残余应力和变形的主要原因是什么

焊件在焊接过程中，热应力、相变应力、加工应力等超过屈服极限（Yield strength），以致冷却后焊件中留有未能消除的应力。 这样，焊接冷却后的残余在焊件中的宏观应力称为残余焊接应力。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。 焊接残余应力，是焊接工程研究领域的重点问题。涉及焊接的各种工程应用中，都十分关注残余应力的影响。例如，在土木工程领域，对于钢结构焊接连接，残余应力对结构的疲劳性能，稳定承载力等均有影响。
焊接应力有暂时应力与残余应力之分。暂时应力只在焊接过程中一定的温度条件
下存在，当焊件冷却至常温时，暂时应力即行消失。焊接残余应力是指焊件冷却后残留在焊件内的应力。从结构的使用要求来看，焊接残余应力有着重要意义。残余应力按其方向可分为纵向、横向和沿厚度方向的应力三种。
1.纵向焊接残余应力
焊接过程一个不均匀加热和冷却的过程。在施焊时，焊件上产生不均匀的温度场，
焊缝及附近温度最高，可达1600℃以上，其邻近区域则温度急剧下降。不均匀的温度场将产生不均匀的膨胀。焊缝及附近高温处的钢材膨胀最大，由于受到两侧温度较低，膨胀较小的钢材的限制，产生了热状态塑性压缩。焊缝冷压时，被塑性压缩的焊缝区趋向于缩得比原始长度稍短，这种缩短变形受到焊缝两侧钢材的限制，使焊缝区产生纵向拉应力。在低碳钢和低合金钢中，这种拉应力以常达到钢材的屈服强度。焊接残余应力是荷载未作用时的内应力，因此会在焊件内部自相平衡，这就必然在距焊缝稍远区域应力。用三块剪切下料的钢板焊成的工字形截面，纵向焊接残余应力分布。
2.横向残余应力
横向残余应力产生的原因有：①由于焊缝纵向收缩，两块钢板趋向于外弯成弓形的趋势，但在实际上焊缝将两块钢板连成整体，不能分开，于是在焊缝中部将产生横向拉应力，而在两端产生横向压应力。②焊缝在施焊过程中，先后冷却的时间不同，先焊的焊缝已经凝固，且具有一定的强度，会阻止后焊焊缝在横向的自由膨胀，使其产生横向的塑性压缩变形。当焊缝冷却时，后焊焊缝的收缩受到已凝固焊缝的限制而产生横向拉应力，同时在先焊部分的焊缝内产生横向压应力。横向收缩引起的横向应力与施焊方向及先后次序有关，焊缝的横向残余应力是上述两种原因产生的应力的合成。
3.沿焊缝厚度方向的残余应力
在厚钢板的连接中，焊缝需要多层施焊。因此，除有纵向和横向残余应力之外，沿厚度方向还存在着残余应力。这三种应力可能形成比较严重的同号三轴应力；会大大降低结构连接的塑性。这就是焊接结构易发生脆性破坏的原因之一。
以上分析是焊件在无外加约束情况下的焊接残余应力。若焊件施焊时处在约束状态，如采用强大夹具或焊件本身刚度较大等，焊件将因不能自由伸缩变形而产生更大的焊边残余应力，且随约束程度增加而增大。
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H. 焊接变形的原因是

材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系,材料的热物理版性能权参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。其中热物理性能参数的影响主要体现在热传导系数上,一般热传导系数越小,温度梯度越大,焊接变形越显著。力学性能对焊接变形的影响比较复杂,热膨胀系数的影响最为明显,随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用。

I. 焊缝的横向收缩变形与哪些因素有关

焊缝横向变形的因素很多，主要的有焊材，母材，热输入，焊缝宽度，坡口及间隙。

J. 焊接的角变形，是怎样的

请见下面的图，对接焊缝和T型焊缝的角变形示意：

可以这样简单地来理解：焊接时，哪一侧的施焊量大，那么在焊后冷却时这一侧的收缩量也就比较大，就会使焊接件发生图中所示的角变形。