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1、11焊接应力与变形控制.2 1.1特点.2 1.2焊接应力与变形的危害 .7 1.3焊接应力与变形产生原因 .8 1.4焊接应力与变形的控制原理 .9 1.5应力的控制措施.11 1.6变形的控制措施.11 1.7焊接应力与变形控制措施 .12 1.7.1焊前措施.13 1.7.1.1设计措施 .13 1.7.1.2选材措施 .14 1.7.1.3焊接残余应力和变形值的估算.15 1.7.1.4反变形法 .15 1.7.1.5焊接应力和变形的数值分析与模拟.19 1.7.1.6刚性固定 .23 1.7.1.7合理的装配焊接顺序.24 1.7.1.8合理的焊接分段和焊接顺序.25 1.7.1.9
2、合理的焊接方向 .31 1.7.1.10合理的热输入 .32 1.7.1.11振动焊接 .35 1.7.2焊时措施.39 1.7.2.1合理的焊缝尺寸 .39 1.7.2.2加热补偿 .39 1.7.2.3跟踪监控 .39 1.7.2.4锤击法 .39 1.7.3焊后措施.40 1.7.3.1加热矫正法 .40 1.7.3.2机械矫正 .40 1.7.3.3混合矫正 .41 1.7.3.4焊后热处理 .41 1.7.3.5振动时效 .41 参考文献.4421 1焊接应力与变形控制焊接应力与变形控制1.11.1特点特点由于焊件在焊接和冷却过程中受热和冷却都不均匀，和焊缝在结构上的位置和焊缝截面的
3、不对称， 以及施焊顺序和施焊方向不合适，在焊缝区域会产生不同的焊接应力和变形。存在于焊接结构中的应 力，按其产生的原因和性质大致可分为热应力、拘束应力、相变应力、氢致应力、焊接残余应力。焊 件产生的焊接残余变形主要包括尺寸收缩，如纵向收缩和横向收缩，以及形状变形如弯曲变形、角变 形、扭曲变形和波浪变形等共六种。其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式，在 不同的焊件上，由于焊缝的数量和位置分布不同，这两种变形又可表现为其它几种不同形式的变形。 内应力太大会导致焊接裂纹或层间撕裂等。焊接变形超过允许偏差值，会影响结构的尺寸精度和 外观，并导致构件的初弯曲、初扭曲、初偏心等，使受力时产
4、生附加的弯矩、扭矩和变形，以及内应 力的存在，会降低其强度和稳定的承载力，将影响结构的正常安全使用。 钢结构构件截面复杂巨大、焊接工程量大、焊接变形不易控制。有些钢构件截面为非对称组合截 面，截面形式复杂巨大，板厚能达到 80mm 以上，其焊接变形控制没有现成的经验可以借鉴，因此焊接 变形与应力控制是大型非线性弯曲箱型钢结构肋架构件制作中的重点难点。鉴于钢结构由于具有强度高、结构自重轻、构件截面小、抗震性好、平面布置灵活、有效节约空 间、质量可靠，施工速度快、现场用工省，建设周期短等一些列优点，其在建筑行业得到广泛的应用。 但由于在焊接过程中易产生焊接应力和焊接变形，然而由于焊接应力和焊接变形
5、的存在存苜先在加工 过程中大量增加了加工制造物力和人力，同时使整个构件丧失稳定性。使框架系统承载能力下降，从 而使建筑安全使用性大为降低。故在钢结构施工过程中应制定合理有效控制焊接应力和焊接变形措施， 把焊接应力和焊接变形程度降到最低同时针对仍有超标部分的变形应根据具体结构和变形量采用有 效矫正方法进行矫正，以此保证整个工程使用安全性。引起焊接应力与变形的主要因素及其内在联系焊接箱形杆件的内应力分布 3不同焊接方向对横向应力分布的影响厚板 V 形坡口多层焊时沿厚度上的应力分布 a)z 在厚度上的分布 b) x 在厚度上的分布 c) y 在厚度上的分布425mm 厚低碳钢板多层对接焊的残余应力沿板厚方向的分布实测结果5焊接残余变形的分类；（1） 纵向收缩变形；2） 横向收缩变形；3） 挠曲变形。4） 角变形； 5） 波浪变形；6）
