焊接纵向收缩公式
焊缝焊接收缩量的ANSYS仿真分析
焊缝焊接收缩量的ANSYS仿真分析作者：张利来源：《城市建设理论研究》2013年第10期摘要：现代焊接技术趋于完善，对焊接变形的数值已有很多经验公式计算，但是都是实测数据，环境不一样，焊接收缩就不一样。
本文运用ANSYS的热分析功能对焊接的收缩进行仿真。
该仿真存在的难点是热结构耦合、单元生死、材料的弹塑性、APDL参数化设计。
关键词：焊缝焊接收缩量ANSYS中图分类号: P755.1文献标识码： A 文章编号：第一步：输入材料特性，建立模型，设定焊接速度，计算热源值。
输入材料特性；本计算模型采用Q345qD钢材的材料特性，设初始温度为室温25℃，且材料密度不变化。
材料密度设为7.85×103 Kg/m3，热膨胀系数为1.75×10-5，初始弹性模量为E=2.0×1011Mpa，泊松比0.25，初始导热系数为18.6W/m·℃，比热容设为502J/（Kg·℃），初始热焓值6.13×109，这些材料特性随温度变化而变化，如下表1、2、3所示：表1：钢材弹模与温度的关系表2：钢材导热系数、比热与温度的关系表3：钢材热焓值与温度的关系由于材料会进入塑性变形区，采用多线性随动强化和双线性随动强化两种方式定义材料在温度变化情况下的特性。
随着温度的升高，钢材的应力-应变曲线越来越平缓，即钢材的强度变低。
建立模型；钢板对接和T接的模型建立比较简单，鉴于需要分析的钢板板厚较多，所以采用参数化设计，方便修改模型。
定义的变量仅有板厚。
对接模型采用单边V形坡口，钝边固定为2mm，坡口角度60°。
单元类型先采用SOLID70进行热分析。
设定焊接速度；按照焊接经验，焊接速度取5mm/s，即热源移动速度为5mm/s。
计算热源值；本模型假设热源与时间成反比例，即热源hetg=a/△t，其中a与焓值、密度、温度相关。
考虑到实际施焊时，焊完一道有足够时间让母材冷却，本模型假设冷却30分钟，母材温度降至室温。
电焊工理论知识培训
电焊工理论知识培训试题一、判断题(正确的请在括号内打“√"，错误的请在括号内打“×"）1.正确选用定位装备可以保证装配质量。
（√)2.检查焊接设备故障时必须先切断供电电源。
（√)3.只要产品制造工作结束，生产图样便已作废。
(√）4.卷板机在卷板时不需要模具。
（√)5.在装配时不必考虑焊接变形。
( ×)6.冷作产品的零件由于精度较低，因此对装配程序和质量没有什么要求。
（×)7.高速切割具有切割后钢板变形量小的特点. ( √）8。
超声波探伤显示缺陷的灵敏度比射线探伤高得多，故经超声波探伤的焊缝不必再进行X 射线探伤. ( ×）9.超声波探伤是用于探测焊缝表面缺陷的一种无损检验法。
（×）10。
水压试验时严禁用小锤敲打焊缝。
（×）11.水压试验中若发现渗漏现象，应当立即对泄漏处进行补焊. （×)12。
冲击试验可以测定焊接接头或焊缝金属的断面收缩率. （×）13。
气密性检验又称为肥皂水试验。
( √）14。
水压试验的压力应等于产品的工作压力值。
（×）15。
密封性检验用于检验焊缝的表面缺陷，而耐压检验则用于检验焊缝的内部缺陷. （×）16.弯曲试验属于无损检验方法。
( ×）17.冷弯试验可以确定焊缝金属的屈服点。
( ×）18.为了减少焊接残余变形,焊接平面交叉焊缝时，应当先焊横向焊缝. ( √）19.采用对称焊接的方法可以减少焊接的波浪变形。
（×）20.结构刚度增大时,焊接残余应力也随之加大。
( √)21。
焊件焊后进行整体高温回火，既可以消除应力,又可以消除变形。
（×)22.整体高温回火是消除残余应力较好的方法。
（√)23.三角形加热法常用于厚度较大、刚度较大构件扭曲变形的矫正。
( ×）24。
机械矫正法只适用于低碳素钢结构。
( ×)25。
焊接技巧100招02
焊接技巧100招02四、控制焊接变形4.1 焊接变形产生的原因1、加热对焊缝金属的物理性能的影响有哪些？焊接加热对焊缝金属的物理性能有很大的影响，主要包括硬度（或弹性模量E）增加、屈服点降低以及伸长率增加等。
低碳钢焊接时焊缝金属的物理性能变化如图40所示。
2、为什么焊接会引起变形？在高温下沿着焊道方向焊缝金属逐渐增加，电弧附近的峰值温度可以达到几千摄氏度，这使靠近焊缝的较热金属比远离焊缝的较冷金属更加膨胀，但较冷金属会阻止来自于较热金属的膨胀力，使工件金属形成永久性变形。
当工件冷却时，热收缩力将使焊缝金属收缩；此时某些收缩力会分布于变形的工件金属中，而在工件的刚性部分，这些收缩力不会分布开并残留在工件内部，形成内应力，如图41所示。
3、施焊在长形焊接件上的焊缝是如何产生变形的？焊接时沿整个焊缝长度会产生收缩，如图42所示，收缩总是产生于焊缝金属和母材金属之间。
4、控制收缩和变形程度的因素有哪些？①外部夹具的拘束作用；②大型焊件的内部拘束；③焊件自身的刚度；④焊接热量输入和焊接速度；⑤冷却速度。
这些因素的交互作用十分复杂，对于最简单焊缝的收缩和变形进行计算和预测也是很困难的，但可以采取一些措施、工艺步骤控制收缩和变形量。
5、在哪些部位会看到焊接收缩和变形的影响？沿焊缝轴线部位易引起纵向收缩，沿垂直于焊缝轴线部位易引起横向收缩，如图43(a)所示。
在丁字形焊缝的十字交叉部位容易变形，如图43(b)所示。
这种变形主要是由焊缝熔敷金属和热影响区金属共同作用引起的。
根据焊缝中心轴线的位置不同，给向收缩对工件的影响作用也不同，如图44所示。
焊缝总是收缩，中性轴长度不变。
所以中性轴总是弯向焊缝。
6、导致焊接变形的最直接的控制因素是什么？主要是焊接熔敷过量，焊接熔敷过量是经常被忽视的引起变形的原因。
由于缺乏对焊接过程的准确把握，设计者可能会制定较大的焊缝尺寸；当零部件送到工厂的车间时，车间技术人员为了安全地进行焊接，将零件的尺寸进一步增加，最后焊接操作者为了确保得到牢固的焊缝，又进一步增加了焊缝的尺寸，结果是最初6mm的角焊缝最后被焊成12mm的角焊缝尺寸。
焊缝受力计算公式教程
焊缝受力计算公式教程在焊接工程中，焊缝受力计算是非常重要的一项工作。
焊缝的受力计算可以帮助工程师确定焊接部件的受力情况，从而选择适当的焊接方法和焊接参数，保证焊接部件的安全可靠。
本文将介绍焊缝受力计算的基本原理和常用的计算公式。
1. 焊缝受力计算的基本原理。
焊缝在使用过程中会受到各种不同方向的力，如拉力、剪力、弯矩等。
在进行焊缝受力计算时，需要考虑这些受力的方向和大小，以确定焊缝的受力情况。
一般来说，焊缝的受力计算可以分为静态受力计算和动态受力计算两种情况。
静态受力计算是指在静态条件下，计算焊缝受力的情况；动态受力计算是指在动态条件下，计算焊缝受力的情况。
在进行焊缝受力计算时，需要考虑焊缝的几何形状、材料性质、焊接方法等因素。
通过对这些因素进行分析和计算，可以确定焊缝的受力情况，从而选择适当的焊接方法和焊接参数，保证焊接部件的安全可靠。
2. 焊缝受力计算的常用公式。
在进行焊缝受力计算时，常用的公式有很多种。
下面将介绍一些常用的焊缝受力计算公式：(1) 拉力计算公式。
在进行焊缝拉力计算时，可以使用以下公式：F = σ× A。
其中，F表示拉力，σ表示焊缝的应力，A表示焊缝的横截面积。
通过这个公式，可以计算出焊缝在受拉力作用下的应力情况。
(2) 剪力计算公式。
在进行焊缝剪力计算时，可以使用以下公式：F = τ× A。
其中，F表示剪力，τ表示焊缝的剪应力，A表示焊缝的横截面积。
通过这个公式，可以计算出焊缝在受剪力作用下的应力情况。
(3) 弯矩计算公式。
在进行焊缝弯矩计算时，可以使用以下公式：M = σ× I。
其中，M表示弯矩，σ表示焊缝的应力，I表示焊缝的惯性矩。
通过这个公式，可以计算出焊缝在受弯矩作用下的应力情况。
除了上述的公式外，还有很多其他的焊缝受力计算公式，如焊缝的应变计算公式、焊缝的变形计算公式等。
这些公式可以根据具体的焊接情况和受力情况进行选择和应用。
3. 焊缝受力计算的实例分析。
电焊工技师理论计算题 (1)
1.板厚为12mm的焊件焊缝长30mm,受拉力8640N,求焊缝所受拉力?解:根据σ=(P)/(δL)可知σ=(8640)/×30)=240(Mpa)答:焊缝所受拉应力为240兆帕。
2.板厚为10mm钢板对接,焊缝受29300N剪切力,材料为Q235-A,求焊缝长度?解:根据公式τ=Q/LS≤[τh )查得[τh )=9800N/cm2L≥Q/S[τh]=(29300)/(1×9800)≈(cm)答:焊缝长度为3厘米。
3.侧面角焊缝构件焊脚K=6mm,拉力P=104N,焊缝L=400mm,长度焊缝承受多大应力?解:根据τ=(P)/ 可知侧面角焊缝受静载强度:τ=(P)/=(104 )/×6×400)=(Mpa)答:焊缝承受的最大应力为兆帕。
4.已知侧面角焊缝可承受的最大应力为,焊缝L=400mm,拉力P=10080N,试问该焊缝角高是多少?解:根据公式τ=(P)/可得K=(P)/τ)=(10080)/×400×=5(mm)答:焊角高为5毫米。
5.角焊缝构件焊脚K=8mm,拉力P=10b N,焊缝L1 =L2=200mm,L3 =150mm,求角焊承受的切应力?解:根据公式τ=(P)/ΣL)=(1000000)/×8×(200+200+150))=答:该角焊缝气承受切应力为兆帕。
6.角焊缝承受应力400Mpa,焊缝总长500mm,焊脚8mm,求承受的拉力。
解:根据公式τ=(P)/ΣL)可得应力P=ΣLτ=×8×500×400=1120000(N)答拉力为1120000牛顿。
7.两块厚10mm,板对接,受垂直板面弯矩M为,焊缝长300mm,求焊缝承受应力。
解:根据公式σ=(6M)/(δ2L)=(6×3×105 )/(12×30)=600(Mpa)答:焊缝承受应力为600兆帕。
第4章钢结构的连接-角焊缝
侧面角焊缝应力分布
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第四章
钢结构的连接
B、正面角焊缝－端焊缝 作用力与焊缝方向垂直，焊缝应力复杂，焊缝根 部应力集中严重，易引起开裂破坏。
正面角焊缝应力分布
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第四章
钢结构的连接
2、角焊缝的构造要求 (1)焊缝尺寸 焊脚尺寸hf(焊缝高度)－焊缝直边尺寸，设计标注的尺寸 有效厚度he－焊缝破坏面尺寸(45°垂直面焊缝高度） 焊缝的计算长度lw－有效受力长度，每条连续焊缝取实际 几何长度减去2hf 。
12
第四章 钢结构的连接
解： 采用如图所示的三面围焊
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原lw=100-5 现lw=100-10
1、焊缝有效截面的几何特性 焊缝有效截面的形心位置
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第四章 钢结构的连接
2、焊缝强度验算（A点）
⊥ ∥ ⊥
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第四章 钢结构的连接
工程算例2： 试设计角钢与连接板的连接角焊缝。轴心力设计值N＝ 830kN（静力荷载）。角钢为2L125×80×10，长肢相连， 连接板厚度t＝12mm，钢材Q235，手工焊，焊条E43型。
⎛σ +σ σ zs = ⎜ ⎜ βf ⎝
验算公式：
⎞ T V 2 w ⎟ + (τ Ax + τ Ax ) ≤ f f ⎟ ⎠
2
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第四章 钢结构的连接
工程算例1： 试设计图所示厚度为12mm的支托板和柱搭接接头的角 焊缝。作用力设计值F=100kN（静力荷载），至柱翼缘边 缘的距离为200mm。钢材Q235，焊条E43系列。
T ⋅r τA = J
J=Ix+Iy
焊接变形
焊接变形一、焊接变形的种类（1）纵向收缩变形构件焊后在焊缝方向发生的收缩，如图1中的△L。
（2）横向收缩变形构件经过焊接以后在垂直焊缝方向发生的收缩，如图1中的△B。
（3）角变形焊接以后，构件的平面围绕焊缝发生的角位移，如图2所示。
（4）错边变形焊接过程中，由于两块板材的热膨胀不一致，可能引起长度方向或厚度方向上的错边，如图3所示。
图1 纵向和横向收缩变形图2 角变形图3 错边变形a）长度方向的错边；b）厚度方向的错边（5）波浪变形薄板焊件焊后最容易发生这种失稳变形，形状呈波浪状。
如图4所示。
图4 波浪变形（6）挠曲变形构件焊后所发生的挠曲，如图5所示。
挠曲变形可以由焊缝的纵向收缩引起，如图5a所示。
也可以由焊缝的横向收缩引起，如图5b所示。
（7）螺旋形变形焊后的结构上出现的扭曲，如图6所示。
图5 挠曲变形a）由纵向收缩引起的挠曲；b）由横向收缩引起的挠曲图6 螺旋形变形二、焊接变形的估算方法（1）纵向收缩变形、横向收缩变形均可采用有关公式进行计算，具体方法详见本书第二十章焊接计算的有关内容。
（2）角变形可由图7进行估算。
图7 T形接头角变形与板厚δ及焊脚尺寸K的关系a)低碳钢；b）铝镁合金三、焊接变形的经验数据1）低碳钢纵向收缩变形见表1，适用于中等厚度、以及宽度比约为15的板件。
2）焊缝横向收缩变形见表2。
3）低碳钢对接接头横向收缩变形见表3。
4）低碳钢角接接头的横向收缩变形见表4。
5）低碳钢的对接接头角变形见表5。
表中的角变形数值是在自由状态下对接焊后测得的。
6）T形接头和搭接接头的角变形见表6。
四、焊接变形的控制与矫正1.改进焊缝设计（1）尽量减少焊缝数量在设计焊接结构时应当避免不必要的焊缝。
尽量选用型钢、冲压件代替焊接件，以减少肋板数量来减小焊接和矫正变形的工作量。
表1 低碳钢纵向收缩变形（mm/m）（2）合理选择焊缝形状及尺寸对于板厚较大的对接接头应选X 形坡口代替V形坡口。
减少熔敷金属总量以减少焊接变形。
焊接收缩和厚度的关系
焊接收缩和厚度的关系
焊接收缩是指焊接过程中熔化的金属冷却后产生的尺寸变化，
通常会导致焊接件产生变形。
焊接收缩的大小受到多种因素的影响，其中包括焊接材料的类型、厚度、焊接方法、焊接电流和电压等因素。
首先，焊接收缩与焊接材料的厚度有着密切的关系。
一般来说，焊接收缩与焊接材料的厚度成正比。
这是因为在焊接过程中，熔化
的金属冷却后会收缩，而较厚的材料受到的约束较小，因此收缩量
相对较大。
相反，较薄的材料受到的约束较大，因此收缩量相对较小。
其次，焊接方法也会影响焊接收缩与厚度的关系。
不同的焊接
方法会产生不同的热量输入和冷却速度，从而影响焊接收缩的大小。
例如，电弧焊和气体保护焊的热输入较大，通常会导致较大的收缩量，而激光焊等高能量密度焊接方法则会产生较小的收缩量。
此外，焊接材料的类型也会对焊接收缩产生影响。
不同的材料
具有不同的热膨胀系数和冷却收缩率，因此在焊接过程中会表现出
不同的收缩特性。
例如，不锈钢和铝合金通常具有较大的热膨胀系
数，因此在焊接过程中会产生较大的收缩量。
最后，焊接过程中的预热和后热处理也会对焊接收缩产生影响。
适当的预热可以减小焊接收缩，而后热处理则可以减小焊接产生的
残余应力，从而减小变形和收缩量。
总的来说，焊接收缩与厚度的关系是一个复杂的问题，受到多
种因素的影响。
在实际焊接过程中，需要综合考虑材料的厚度、焊
接方法、材料类型以及预热和后热处理等因素，采取合适的措施来
控制焊接收缩，减小变形，确保焊接质量。
焊接变形收缩余量计算公式
焊接变形收缩余量计算公式焊接变形是焊接过程中由于热量的引入而引起的材料形状、尺寸和几何性能的改变。
其中，焊接收缩是由于焊接热引起的材料收缩所导致的变形。
焊接变形和收缩余量的计算公式是通过对焊接过程中热量传递、热膨胀和材料性能的研究得出的。
以下是焊接变形收缩余量计算公式的详细介绍：1.焊接收缩余量计算公式：焊缝变形和收缩主要受到以下几个因素的影响：焊接热周期、焊接温度梯度、材料的热膨胀系数、焊接材料的线膨胀系数和焊缝的形状。
根据这些因素，可以得到如下的焊接变形收缩余量计算公式：∆L=α∆TL0+KEΔλL0其中，∆L为焊接变形收缩余量，α为材料的线膨胀系数，∆T为焊接温度梯度，L0为焊缝的长度，K为焊缝的形状系数，E为材料的弹性模量，Δλ为焊接收缩。
2.焊缝形状系数的计算公式：焊缝形状系数是描述焊缝形状对焊接变形收缩余量影响的参数。
不同的焊缝形状对焊接变形的影响不同，因此需要根据具体焊缝形状来计算形状系数K。
以下是一些常见焊缝形状的形状系数计算公式：矩形焊缝：K=1-1.3δV型焊缝：K=1U型焊缝：K=1薄板角焊缝：K=1.2-0.7δ（δ为焊缝侧角斜率）3.焊接收缩系数的计算公式：焊接收缩系数描述了焊接材料在焊接过程中收缩量与温度变化量的关系。
焊接收缩系数可以通过实验测定得到，也可以利用经验公式进行估算。
以下是一个常用的焊接收缩系数的计算公式：Δλ=β(1+γβΔT)其中，Δλ为焊接收缩，β为材料的收缩系数，γ为材料的热膨胀系数，ΔT为焊接温度变化量。
总结：焊接变形收缩余量的计算公式是通过对焊接过程中的热量传递、材料的热膨胀和线膨胀、焊接缝形状等因素进行分析和研究得出的。
这些公式可以用于预测焊接过程中的变形和收缩量，帮助焊接工程师根据需要进行焊接参数的调整，以减少焊接变形和提高焊接质量。
但需要注意的是，公式中的参数需要根据具体的焊接材料和焊接条件进行测定或估算，以获得准确的计算结果。
焊接变形收缩余量计算公式
△L横≈0.1δ，δ=板厚。
（间隙和线能量最小化）焊接变形收缩余量计算公式焊接变形收缩始终是一个比较复杂的问题，对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关，坡口大、对接间隙大，焊缝截面积大，焊接能量也大，则变形也大。
为了给设计人员提供一定的参考，贴几个公式1、单V对接焊缝横向收缩近似值及公式：y = 1.01*e^（0.0464x）y＝收缩近似值e＝2.718282x＝板厚2、双V对接焊缝横向收缩近似值及公式：y = 0.908*e^（0.0467x ）y＝收缩近似值e＝2.718282x＝板厚、4、5、6、1 试述焊接残余变形的种类。
焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。
焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。
焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种，见图1，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。
2 焊件在什么情况下会产生纵向收缩变形？焊件焊后沿平行于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为纵向收缩变形。
当焊缝位于焊件的中性轴上或数条焊缝分布在相对中性轴的对称位置上，焊后焊件将产生纵向收缩变形，其焊缝位置见表1。
焊缝的纵向收缩变形量随焊缝的长度、焊缝熔敷金属截面积的增加而增加，随焊件截面积的增加而减少，其近似值见表2。
表2 焊缝纵向收缩变形量的近似值（mm/m）注：表中所表示的数据是在宽度大约为15倍板厚的焊缝区域中的纵向收缩变形量，适用于中等厚度的低碳钢板。
3 试述焊缝的横向收缩变形量及其计算。
焊件焊后在垂直于焊缝方向上发生的收缩变形称为横向收缩变形，横向收缩变形量随板厚的增加而增加。
低碳钢对接接头、T形接头和搭接接头的横向收缩变形量，见表3、表4。
对接接头横向收缩变形量的近似计算公式，见表5。
焊接变形
焊接残余变形量的估算公式
（1）纵向收缩变形量：
有纵向长焊缝的钢构件，单道焊时，其长度方向的收缩量估算公式为：ΔL=k1·Aw·L/A
其中Aw为焊缝截面积，mm2
A为杆件长度，mm
K1为与焊接方法、材料热膨胀系数、和多层焊层数有关的系数，对于不同焊接方法，系数k1的数值不同：CO2焊，k1=0.043
埋弧焊: k1=0.071～0.07
手工电弧焊: k1=0.048～0.057
当焊缝在构件中的位置相对于中和轴不对称时,焊缝的纵向收缩变形还会使构件弯曲而产生挠度,钢结构单道焊时,由于纵向收缩引起的挠度可用以下公式估算:f=kf·Aw·e·L/(8I) (cm)
式中:e为焊缝到构件中和轴的距离,(cm)
L为杆件长度, cm
Aw为焊缝截面积，cm2
I为杆件截面惯性矩, cm4
Kf为系数(与纵向收缩量公式中k1的数值相同)
（2）横向收缩变形量。
由于影响横向收缩的因素很多，简单的公式不能表达所有因素的影响，因而不同文献提供估算公式各不相
同，可作参考的估算公式如下：
ΔB=0.2Aw/δ+0.05b mm
式中：ΔB对接接头横向收缩量，mm
Aw为焊缝横截面积，mm2
b为根部间隙，mm。
δ为板厚，mm。
对接焊缝垂直于长构件轴线，并与中和轴不对称时，该焊缝的横向收缩也会使长构件产生挠曲，其挠度量则与焊缝布置，焊缝面积以及构件截面形式、刚度有关，不能用单一公式表达。
（3）角变形量：
Δθ=0.07B·hf1.3/δ(rad)
式中B翼缘宽，mm
δ翼缘厚，mm
hf焊脚尺寸，mm。
焊缝受力计算公式讲解
焊缝受力计算公式讲解焊接是一种常见的连接工艺，它在工程结构中起着至关重要的作用。
在焊接过程中，焊缝是承受最大受力的部分，因此对焊缝受力的计算是非常重要的。
本文将介绍焊缝受力计算的公式及其相关知识。
1. 焊缝受力的类型。
在工程结构中，焊缝通常承受拉力、剪切力和弯曲力等不同类型的受力。
因此，在进行焊缝受力计算时，需要考虑这些不同类型的受力对焊缝的影响。
2. 焊缝受力计算的基本原理。
焊缝受力计算的基本原理是根据焊缝所承受的受力类型和受力大小，通过相应的公式计算出焊缝的受力情况，从而确定焊缝的受力状态和安全性。
3. 焊缝受力计算的公式。
3.1 拉力的计算公式。
在焊接结构中，焊缝通常承受拉力的作用。
拉力的计算公式如下：F = σ A。
其中，F为焊缝承受的拉力，σ为焊缝的应力，A为焊缝的截面积。
3.2 剪切力的计算公式。
焊缝还可能承受剪切力的作用。
剪切力的计算公式如下：F = τ A。
其中，F为焊缝承受的剪切力，τ为焊缝的剪应力，A为焊缝的截面积。
3.3 弯曲力的计算公式。
在一些情况下，焊缝还可能承受弯曲力的作用。
弯曲力的计算公式如下：M = σ W。
其中，M为焊缝承受的弯矩，σ为焊缝的应力，W为焊缝的截面模量。
4. 焊缝受力计算的实例。
为了更好地理解焊缝受力计算的公式，我们举一个实例来进行说明。
假设有一根直径为10mm的焊缝，在受到拉力作用时，焊缝的应力为200MPa，求焊缝承受的拉力大小。
根据拉力的计算公式 F = σ A，其中σ为焊缝的应力，A为焊缝的截面积。
焊缝的截面积A可以通过计算得到，即 A = π r^2，其中r为焊缝的半径。
代入数据计算得到 A = 3.14 (5mm)^2 = 78.5mm^2。
将A代入拉力的计算公式中，即 F = 200MPa 78.5mm^2 = 15700N。
因此，焊缝承受的拉力大小为15700N。
5. 焊缝受力计算的注意事项。
在进行焊缝受力计算时，需要注意以下几点：5.1 焊缝的材料特性。
焊接变形的产生和防止
焊接变形的产生和防止焊接变形的产生和防止手工电弧焊接过程中的变形成因及对策在工业生产中，焊接作业特别是手工电弧焊作业作为制造、修理的一种重要的工艺方法得到越来越广泛的运用。
同时，由于手工电弧焊自身的焊接特点必然引起其焊接变形较大，如不对其变形的原因进行分析并针对其成因提出有效的对策，必将给生产带来极大的危害。
一、手工电弧焊接过程中的变形成因我们知道，手工电弧焊接过程中的焊接电弧由在两个电极之间的气体介质中产生持久的放电现象所产生的。
电弧的产生是先将两电极相互接触而形成短路，由于接触电阻和短路电流产生电流热效应的结果，使两电极间的接触点达到白热状态，然后将两电极拉开，两电极间的空气间隙强烈地受热，空气热作用后形成电离化；与此同时，阴极上有高速度的电子飞出，撞击空气中的分子和原子，将其中的电子撞击出来，产生了离子和自由电子。
在电场的作用下，阳离子向阴极碰撞；阴离子和自由电子向阳极碰撞。
这样碰撞的结果，在两电极间产生了高热，并且放射强光。
电弧是由阴极区（位于阴极）、弧柱（其长度差不多等于电弧长度）和阳极区（位于阳极）三部分所组成。
阴极区和阳极区的温度，主要取决于电极的材料。
一般地，随电极材料而异，阴极区的温度大约为2400K—3500K，而阳极区大约为2600K—4200K，中间弧柱部分的温度最高，约为5000K—8000K。
焊接接头包括焊缝和热影响区两部分金属。
焊缝金属是由熔池中的液态金属迅速冷却、凝固结晶而成，其中心点温度可达2500℃以上。
靠近焊缝的基本金属在电弧的高温作用下，内部组织发生变化，这一区域称为热影响区。
焊缝处的温度很高，而稍稍向外则温度迅速下降，热影响区主要由不完全熔化区、过热区、正火区、不完全正火区、再结晶区和蓝脆区等段组成，热影响区的宽度在8—30 mm范围内，其温度从底到高大约在500 ℃--1500℃之间。
金属结构内部由于焊接时不均匀的加热和冷却产生的内应力叫焊接应力。
由于焊接应力造成的变形叫焊接变形。
焊接变形收缩余量计算公式定理
△L横≈0.1δ，δ=板厚。
（间隙和线能量最小化）焊接变形收缩余量计算公式焊接变形收缩始终是一个比较复杂的问题，对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关，坡口大、对接间隙大，焊缝截面积大，焊接能量也大，则变形也大。
为了给设计人员提供一定的参考，贴几个公式1、单V对接焊缝横向收缩近似值及公式：y = 1.01*e^（0.0464x）y＝收缩近似值e＝2.718282x＝板厚2、双V对接焊缝横向收缩近似值及公式：y = 0.908*e^（0.0467x ）y＝收缩近似值e＝2.718282x＝板厚、4、5、6、1 试述焊接残余变形的种类。
焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。
焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。
焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种，见图1，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。
2 焊件在什么情况下会产生纵向收缩变形？焊件焊后沿平行于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为纵向收缩变形。
当焊缝位于焊件的中性轴上或数条焊缝分布在相对中性轴的对称位置上，焊后焊件将产生纵向收缩变形，其焊缝位置见表1。
焊缝的纵向收缩变形量随焊缝的长度、焊缝熔敷金属截面积的增加而增加，随焊件截面积的增加而减少，其近似值见表2。
表2 焊缝纵向收缩变形量的近似值（mm/m）注：表中所表示的数据是在宽度大约为15倍板厚的焊缝区域中的纵向收缩变形量，适用于中等厚度的低碳钢板。
3 试述焊缝的横向收缩变形量及其计算。
焊件焊后在垂直于焊缝方向上发生的收缩变形称为横向收缩变形，横向收缩变形量随板厚的增加而增加。
低碳钢对接接头、T形接头和搭接接头的横向收缩变形量，见表3、表4。
对接接头横向收缩变形量的近似计算公式，见表5。
焊接接头几种取样方式拉伸试验结果对比分析
焊接接头几种取样方式拉伸试验结果对比分析张先锋;杜卓同;蔡海琛【摘要】以304不锈钢对焊试板为研究对象,分别沿母材、全焊缝以及垂直焊缝方向进行取样,探讨了采用接头横向拉伸试验获得焊缝屈服强度的合理性,同时对比了几种取样方式所获得的抗拉强度和断后伸长率的差别.结果表明:接头横向拉伸试验获得的屈服强度介于母材试样的与全焊缝试样的之间,且使用不同标距长度的引伸计及不使用引伸计所获得的屈服强度也存在较大的差异,屈服强度的测试结果受所选引伸计的影响极为显著;接头横向拉伸试验获得的抗拉强度也介于母材试样的与全焊缝试样的之间;而接头横向拉伸试验所获得的断后伸长率则远远低于母材试样的及全焊缝试样的.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2018(054)008【总页数】4页(P572-574,581)【关键词】焊接接头;横向拉伸试验;屈服强度;抗拉强度;断后伸长率【作者】张先锋;杜卓同;蔡海琛【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二五研究所,洛阳 471023;中国船舶重工集团公司第七二五研究所,洛阳 471023;中国船舶重工集团公司第七二五研究所,洛阳 471023【正文语种】中文【中图分类】TG406;TG115无论是焊接性能检验还是焊接工艺评定，在技术条件中通常都会有一项重要的性能试验——焊接接头拉伸试验，如果不严格进行区分，有时也会被称为“焊缝拉伸性能试验”。
对于焊接接头拉伸试验的取样位置，如果没有特殊规定，一般是指垂直于焊缝方向取样，保证焊缝处于拉伸试样平行段的中心位置，否则需要沿焊缝进行纵向取样。
对于焊接接头，通过拉伸试验能够获得的性能指标，在不同的试验或者检测标准中有着不同的规定:GB/T 2652-2008《焊缝及熔敷金属拉伸试验方法》(等同采用ISO 5178:2001)主要定义了焊缝的纵向取样，规定了通过拉伸试验可以获得屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率等性能指标；GB/T 2651-2008《焊接接头拉伸试验方法》、NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》主要介绍了焊接接头的横向取样方法，规定抗拉强度作为拉伸试验唯一的检验指标。
焊接变形收缩余量计算公式
△L横≈0.1δ，δ=板厚。
（间隙和线能量最小化）焊接变形收缩余量计算公式焊接变形收缩始终是一个比较复杂的问题，对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关，坡口大、对接间隙大，焊缝截面积大，焊接能量也大，则变形也大。
为了给设计人员提供一定的参考，贴几个公式1、单V对接焊缝横向收缩近似值及公式：y = 1.01*e^（0.0464x）y＝收缩近似值e＝2.718282授课：XXXx＝板厚授课：XXX授课：XXX2、双V对接焊缝横向收缩近似值及公式：y = 0.908*e^（0.0467x ）y＝收缩近似值e＝2.718282x＝板厚授课：XXX授课：XXX、授课：XXX4、授课：XXX5、6、授课：XXX授课：XXX1 试述焊接残余变形的种类。
焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。
焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。
焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种，见图1，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。
授课：XXX授课：XXX2 焊件在什么情况下会产生纵向收缩变形？焊件焊后沿平行于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为纵向收缩变形。
当焊缝位于焊件的中性轴上或数条焊缝分布在相对中性轴的对称位置上，焊后焊件将产生纵向收缩变形，其焊缝位置见表1。
授课：XXX焊缝的纵向收缩变形量随焊缝的长度、焊缝熔敷金属截面积的增加而增加，随焊件截面积的增加而减少，其近似值见表2。
表2 焊缝纵向收缩变形量的近似值（mm/m）注：表中所表示的数据是在宽度大约为15倍板厚的焊缝区域中的纵向收缩变形量，适用于中等厚度的低碳钢板。
3 试述焊缝的横向收缩变形量及其计算。
焊件焊后在垂直于焊缝方向上发生的收缩变形称为横向收缩变形，横向收缩变形量随板厚的增加而增加。
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焊接纵向收缩公式
焊接纵向收缩公式是用来计算焊接件在冷却过程中发生的纵向收缩量的公式。
焊接是一种将两个或多个金属部件连接在一起的加工方法，通过将焊条或焊丝熔化并填充到焊缝中，使焊件之间形成牢固的连接。
在焊接过程中，焊接材料经过加热融化，然后冷却固化，这个过程中会产生热胀冷缩现象。
焊接纵向收缩公式可以帮助焊接工程师或研究人员预测焊接件在冷却过程中的收缩量，从而更好地控制焊接工艺，确保焊接件的质量。
该公式的推导基于焊接过程中的热传导和热膨胀原理。
在焊接过程中，焊接件受到热输入和冷却的影响，从而导致热胀冷缩现象。
焊接件的纵向收缩量与焊接材料的热膨胀系数、焊接材料的长度、焊接材料的温度变化以及焊接材料的横截面积有关。
焊接纵向收缩公式可以用以下方式表示：
ΔL = α * L * ΔT
其中，ΔL表示焊接件的纵向收缩量，α表示焊接材料的线膨胀系数，L表示焊接材料的长度，ΔT表示焊接材料的温度变化。
通过使用焊接纵向收缩公式，可以预测焊接件在冷却过程中的收缩量，并根据这个结果来调整焊接工艺。
例如，在焊接过程中，可以采取措施来减少焊接件的纵向收缩量，如在焊接材料上施加适当的
约束力或采用预应力焊接等方法。
这样可以避免焊接件在冷却过程中产生过大的应力和变形，从而提高焊接件的质量。
焊接纵向收缩公式的应用不仅可以用于焊接工艺的控制，还可以用于焊接接头的设计。
通过预测焊接件的纵向收缩量，可以确定焊接接头的尺寸和形状，从而确保焊接接头的强度和刚度满足设计要求。
此外，焊接纵向收缩公式还可以应用于焊接变形的研究，通过分析焊接件的纵向收缩量，可以预测焊接件的变形情况，为焊接变形的控制提供依据。
焊接纵向收缩公式是一种重要的工具，可以用于预测焊接件在冷却过程中的收缩量，并帮助控制焊接工艺和设计焊接接头。
通过合理应用该公式，可以提高焊接件的质量和性能，确保焊接工艺的稳定性和可靠性。
同时，对于焊接变形的研究也有重要意义，可以为焊接变形的控制和优化提供理论依据。