焊接变形的影响因素


１. 输入热源对焊接变形的影响


在钢格板焊接过程中，受到局部高温热源的影响，焊缝区 被急剧加热，并局部熔化。该区域材料被加热，使焊接 区扩展，而钢格板周围温度相对较低区域对焊接区产生约束， 从而产生弹性热应力，材料的屈服应力极限在温度升高后急剧下降，导致热弹性应力超过屈服极限，形成热 压缩。冷却时，焊缝区材料收缩受到周围区域不均匀 温度场的影响，产生不均匀的收缩变形，焊接区呈现拉 伸残余应力，相邻区域承受压缩残余应力。 不锈钢钢格板焊接对于热源的输入非常敏感，合理 控制输入热源能量的大小对于钢格板焊件质量有重要意义。 输入较大的热源能量会造成较大的收缩变形，反之，输 入较小的热源能量会造成较小的收缩变形。因此在保 证焊缝形成良好情况下，选用尽可能小的输入热源。

３.焊板初始粗糙度和板厚对焊接变形的影响


但在实际加工生产中不可能制造出理想情况下的不锈 钢板材，其可能存在不同程度的初始挠曲变形或者初 始几何缺陷，这些初始表面粗糙度和缺陷会在一定程 度上造成钢格板焊接的临界失稳变形。对于存在不平整 度问题的板材，残余应力的增加，起始阶段板材挠度的 增长是相对缓慢的；但在焊接产生的残余应力超过某一定值时，瞬间板材挠度的增加会相对较快。初始粗 糙度相对较大时，板材所能承受的临界载荷值就会在 一定程度上降低，产生失稳变形越容易。因此必须严 格控制不锈钢板材焊件的初始表面粗糙度，否则其会 大大地影响着焊接抗失稳变形阻力和临界载荷。 除初始表面粗糙度外，板材厚度对于失稳变形 也是一个重要的影响因素。焊板厚度越小，其刚度就 越小，抵抗弯曲变形的能力就越低，在不锈钢板材对接 焊时，受到高温热源的影响，就更容易发生挠曲变形。 相反，焊接厚度越大，刚度就更大，不易变形。

随着不锈钢钢格板的广泛应用，不锈钢钢格板 的焊接变得尤为重要。不锈钢钢格板焊接变形，严重影响焊接质量和使用性，其具有复杂性、多样性，常见的 变形主要与横向收缩、纵向收缩、弯曲变形、翘曲等有 关。不锈钢钢格板焊接过程中需要考虑板材的材料、几何形状 和尺寸及约束条件等因素的影响，同时还要将焊接的 工艺和焊接的参数列入到影响因素范围之中。具体地 说，不锈钢板材所能抵抗失稳变形的阻力和其所能承受的临 界载荷主要与所选板材自身的材料、几何形状等设计 相关量相对应，两焊接所产生失稳的残余应力则与焊 接所采用的方法和参数有密不可分的关系。总体而 言，选用合理的设计和制造将会显著减小或消 除不锈钢钢格板焊接变形。

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