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。

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。