焊接变形属于局部变形是什么

1. 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。

2. 焊接变形是什么意思啊

焊接变形通常是指钢构件在未受荷载前，由于在焊接操作过程中电弧高温引起的变形就称为焊接变形；包括缩短、角度改变、弯曲变形等不良现象！

3. 钢结构焊接变形防治方法

作为钢结构制作和连接的主要技术，焊接已经被广泛应用于钢结构的制作和安装工艺之中。然而，焊接中产生的变形问题不仅影响了钢结构的外观和使用性能，如果严重的话甚至会导致焊件报废，给企业造成直接经济损失。特别是在大型钢结构件的焊接作业中，这一问题表现得尤其突出。有鉴于此，必须对焊接变形不同类型和原因进行全面分析，并采取有力措施控制焊接变形量，以确保不断提高生产效率和钢结构工程质量，降低企业生产成本。
焊接变形的基本类型分析和原因分析
焊接变形的基本类型。所谓焊接变形是指钢结构在焊接过程中，由于施焊电弧高温引起的变形，以及焊接完成后在构件中的残余变形现象。在这两类变形中，焊接残余变形是影响焊接质量的主要因素，也是破坏性最强的变形类型。焊接残余变形对结构的不同层次的影响分为整体变形和局部变形；根据变形的不同特点则可分为：角变形、弯曲变形、收缩变形、扭曲变形、波浪变形和错边变形。在这些变形类型中，角变形和波浪变形属于局部变形，而其他类型的变形属于整体变形。钢结构发生较多的变形类型是整体变形。
②焊接变形产生的原因分析。钢结构刚度：刚度是指结构体对拉伸方向和弯曲变形的抵抗能力。钢结构的刚度主要取决于结构截面形状和尺寸的大小。例如，工字钢截面和纵向桁架变形量，主要取决于其横截面面积的弦杆截面大小的部分。再如，工字型、丁字型或其他形状的型钢的弯曲变形量主要取决于截面的抗弯刚度。焊接连接缝位置和数量：当钢结构刚度不足时，在设计焊接连接缝位置和数量时，应在结构体对称安排，且焊接顺序是合理的，构件只能产生线性变形;当焊缝为不对称的安排，产生的多为弯曲变形。焊接工艺：焊接电流偏大、焊条直径较粗，使得焊接速度缓慢，可能导致焊接变形大;厚钢板焊接时，手工焊接方法比自动焊接方法引起的变形量较小；采用多层焊接工艺时，首层的焊缝收缩变形最大，第二和第三层焊接变形量分别是首层的20％和5％?10％。也就是说，多层焊接的层数越多，焊接变形越明显；断续式焊缝与连续焊缝相比收缩变形量小；对接式焊缝的横向收缩变形量比纵向收缩变形量大2至4倍;焊接顺序不当或在没有焊接妥当分部构件时就进行整体组装焊接，很容易产生焊接变形。因此，为了防治焊接变形，在焊接施工过程中必须制订合理的工艺措施。
钢结构焊接变形防治
1 焊接节点构造设计
①控制焊缝的数量和大小。钢结构焊缝数量多、尺寸大，焊接时的热输入量也越多，造成的焊接变形也更大。因此，在钢结构焊接节点构造设计时，应设法控制焊缝的数量和大小，尽可能减少焊接变形。②根据焊接工艺选择适合的焊缝坡口的形状和尺寸。对焊缝坡口形成与大小合理的选择应能够确保钢结构整体的承载能力充分。适当的坡口形状和大小，可以通过减少截面积，进一步减少结构的焊接变形量。③焊接节点的位置应处于构件截面的对称处。结构中性轴焊接节点的位置应尽可能在构件截面的中性轴对称位置，或尽量接近中性轴，同时应避免在高应力区。④对于节点形式的选择，应选用的刚性小的节点形式。节点应避免在双向、三向交叉处，这样避免由于焊缝集中而导致的高温和焊缝应力集中，从而减少焊接变形。
2 工艺措施
①组装和焊接顺序。钢结构的制作、组装应该在一个标准的水平面上进行。该平台应确保所受的自重压力的程度足够大，不会出现钢构件失稳和下沉的现象，以满足构件组装的基本要求。在焊接小型构件时可一次完成，即在焊接固定好位置后，用合适的焊接顺序组装完毕。而大型钢结构组装与焊接需要先将小件组焊接完毕，然后再进行最后的组装和焊接。在进行部件组装时，为了防止组装过程中产生过度的应力和变形，应该使不同型号的零配件符合构件规定的规格、形状大小和样板的要求，并且组装时不能有较大外力强制拼装，以防止零部件过度焊接应力和较大约束力带来的变形。此外，组装与焊接过程中应使焊接接头热量均匀，消除应力并减少变形；焊缝应做到对接间隙、坡口角度、搭接长度和T形贴角的尺寸无误，且形式、大小应与构件的设计和焊接规范一致。
②反变形。由于在冷却过程焊缝会产生收缩反应，结果使得减少了工件焊接后的尺寸。针对这个问题，为了弥补热胀冷缩带来的变形，在大型构件焊接时常用反变形的方法。反变形方法是在进行焊接前使构件预先发生变形，使变形方向和焊接变形方向相反、变形量大小基本相等。例如，为了防止工字钢梁上下盖板的焊接角变形，可以在焊前用油压机或折边机在相反方向预先压弯盖板。
③焊件夹具。大型结构件在焊接接头时各个工件和零件在自重和焊接应力的作用下，要想使其位置固定是比较困难的。所以，每件焊接工件和零件除了要用焊接平台固定位置外，还需要用到焊件夹具有效地夹紧，以便防止工件发生变形。
在大多数的情况下，通过采取适当的焊接节点构造设计措施和技术措施，可以有效地控制钢结构的焊接变形，以达到确保工程质量的目的。但由于材料、结构以及焊接施工现场环境等因素的复杂多变,还应该在实践中不断总结和积累焊接经验,提高控制焊接应力和焊接变形技术水平。

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4. 焊接常见问题及处理方法

一、焊接中的局部变形的原因及预防措施

(一)产生原因

(1)加工件的刚性小或不均匀，焊后收缩，变性不一致。(2)加工件本身焊缝布置不均，导致收缩不均匀，焊缝多的部位收缩大、变形也大。(3)加工人员操作不当，未对称分层、分段、间断施焊，焊接电流、速度、方向不一致，造成加工件变形的不一致。(4)焊接时咬肉过大，引起焊接应力集中和过量变形。5)焊接放置不平，应力集中释放时引起变形。

(二)预防措施

(1)设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置，对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。(2)制定合理的焊接顺序，以减少变形。如先焊主焊缝后焊次要焊缝，先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝， 先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝，先焊对接焊缝后焊角焊缝。(3)对尺寸大焊缝多的工件，采用分段、分层、间断施焊，并控制电流、速度、方向一致。(4)手工焊接较长焊缝时， 应采用分段进行间断焊接法， 由工件的中间向两头退焊，焊接时人员应对称分散布置，避免由于热量集中引起变形。(5)大型工件如形状不对称，应将小部件组焊矫正完变形后，在进行装配焊接，以减少整体变形。(6)工件焊接时应经常翻动，使变形互相抵消。(7)对于焊后易产生角变形的零部件，应在焊前进行预变形处理，如钢板v 形坡口对接，在焊接前应将接口适当垫高，这样可使焊后变平。(8)通过外焊加固件增大工件的刚性来限制焊接变形，加固件的位置应设在收缩应力的反面。

(三)处理方法

对已变形的工件，如变形不大，可采用火烤矫正。如变形较大，采用边烤边用千斤顶顶的方法矫正。

二 钢结构焊接裂纹的原因及预防措施

(一)热裂纹

热裂纹是指高温下所产生的裂纹， 又称高温裂纹或结晶裂纹，通常产生在焊缝内部，有时也可能出现在热影响区，表现形式有：纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹弧坑裂纹和热影响区裂纹。其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象，低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析，凝固以后强度也较低，当焊接应力足够大时，就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂纹。此外， 如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质，当焊接拉应力足够大时，也会被拉开。总之，热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。针对其产生原因，其预防措施如下：

(1)限制母材及焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体)中易偏析元素和有害杂质的含量，特别应控制硫、磷的含量和降低含碳 ，一般用于焊接的钢材中硫的含量不应大于0.04 5% ，磷的含量不应大于0．055% ；另外钢材含碳量越离，焊接性能越差，一般焊缝中碳的含量控制在0.10% 以下时，热裂纹敏感性可大大降低。(2)调整焊缝金属的化学成分，改善焊缝组织，细化焊缝品粒，以提高其塑性，减少或分散偏析程度，控制低熔点共品的有害影响。(3)采用碱性焊条或焊剂，以降低焊缝中的杂质含摄，改善结晶时的偏析程度。(4)适当提高焊缝的形状系数，采用多层多道焊接方法， 避免中心线偏析，可防止中心线裂纹。(5)采用合理的焊接顺序和方向，采用较小的焊接线能超，整体预热和锤击法，收弧时填满弧坑等工艺措施。

(二) 冷裂纹

冷裂纹一般是指焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内(300— 200℃以下)产生的，可以在焊接后立即出现，也可以在焊接以后的较长时间才发生， 故也称为延迟裂纹。其形成的基本条件有3个：焊接接头形成淬硬组织；扩散氢的存在和浓集；存在着较大的焊接拉伸应力。其预防措施主要有：

(1)选择合理的焊接规范和线能 ，改善焊缝及热影响区组织状态， 如焊前预热、控制层问温度、焊后缓冷或后热等以加快氢分子逸出。(2)采用碱性焊条或焊剂，以降低焊缝中的扩散氧含量。(3)焊条和焊剂在使用前应严格按照规定的要求进行烘干(低氢焊条300℃ ～3 50℃保温lh；酸性焊条l 00℃ ～l50℃保温lh；焊剂200℃～250。C保温2h)，认真清理坡口和焊丝，太除油污、水分和锈斑等脏物，以减少氢的来源。(4)焊后及时进行热处理．一是进行退火处理，以消除内应力，使淬火组织回火，改善其韧性；二：是进行消氢处理， 使氢从焊接接头中充分逸出。(5)提高钢材质量，减少钢材中的层状夹杂物。(6)采取可降低焊接应力的各种工艺措施。

三、钢结构焊接检验中的相关问题

(一)焊缝等级、检验等级、评定

等级的区别与联系要求进行内部质量探伤的焊缝，按质量等级分一级和二级，称一级焊缝和二级焊缝，此即为焊缝等级。检验等级系指检验检测达到的精度，即检测仪器与检测方法结合而得到的检测结果的精确程度。超声波探伤采用G B ／T ll 34 5 l 9 89标准按检测等级由低到高分为A、B、C三个级别，射线探伤采用GB／T 3 3 2 3一l 9 8 7标准按检测等级由低到高分为A、A B、B三个级别，它们分别规定了手工超声波探伤的检测方法、探测面、检测范围和允许缺陷当量(dB值)以及射线探伤所要达到的灵敏度(透照厚度与像质计的关系)。

评定级别是指探伤人员在检出缺陷后依据标准对缺陷测量进而确定的焊缝内部质量级别。具体来说，超声波探伤指对波高在测长线与判废线之间(Ⅱ区)缺陷测长后，依标准GB／Tl1345 l989表6进行缺陷定级；射线探伤是指测量底片上缺陷指示长度和大小，依标准GB ／T3 3 2 3一l987表6．表7、表9、表l0并综合评级(见该标准l 6．1～l 6．4)，这一条是每一个探伤人员必须熟练掌握的。

(二)超标缺陷处理与复探、扩探GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范》只规定了检测方法．检测比例和合格级别， 对于缺陷的处理没有明确要求。

参照JG l 8 l 建筑钢结构焊接技术规程》和其他行业焊接检验标准规范的要求，对十检出的缺陷可作如下处理：(1)检测出的不允许缺陷必须返修，返修后按同种检测方法检测合格后方认为该焊缝合格。(2)对要求抽查检验的焊缝，发现不允许缺陷后，应在被检测区域两端整条焊缝长度的各l 0%且不小于00inin(长度允许时)的区域扩检。a)若在扩检区域未发现超标缺陷，应认为该焊缝合格。b)若在扩检区域发现超标缺陷，则该条焊缝全检。(3)对于现场安装要求抽查检验的焊缝，发现不允许缺陷后，按下述原则扩检；a)增加该类型同一焊工焊接的两条焊缝检测，若此两条扩检焊缝未发现超标缺陷，应认为该批焊缝合格。b)若此两条扩检焊缝发现超标缺陷， 则每一条含超标缺陷的焊缝按卜述原则再各抽检两条焊缝。C)若再次抽检的焊缝未发现超标缺陷，应认为该批焊缝合格。d)若再次抽检的焊缝仍发现有超标缺陷， 则该焊工焊接的该类型焊缝全检。同时，可协商适当增加其余焊缝检测比例。

5. 焊接变形有哪些基本形式

纵向和横向的收缩变形,弯曲变形,扭曲变形,角变形.

6. 为什么焊接过程中会产生应力和变形

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。

(6)焊接变形属于局部变形是什么扩展阅读：

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

7. 焊接变形有哪几种基本形式如何矫正焊接变形

焊接变形的基本形式：1.纵向和横向收缩变形2.角变形3.弯曲变形4.扭曲变形 ； 5.波浪变形。
矫正焊接残余变形方法一般分为两大类： 机械矫正法 利用外力使构件产生与焊接变形方向相反的塑性变形，使两者相互抵消。在薄板结 构中，如果焊缝比较规则(直焊缝或环焊缝)，采用圆盘形辊轮辗压焊缝及其两侧、使之伸长来达到消 除焊接残余变形的目的。这种方法效率高，质量也好。 火焰加热矫正法 利用火焰局部加热时产生的压缩塑性变形，使较长的金属在冷却后产生的收 稳定扩展。