焊接变形计算公式

机车工字型中梁组焊工装设计及焊接变形控制

由于中梁各焊缝的焊角大，焊后产生的纵其向收缩量 △ 直接影响心盘距、车体全长尺寸及旋转锁的组装，中梁全长需预留出一定的收缩量，
收稿Ｅ期：０１５１ｔ２１－．０６
基金项目：宁省科技计划资助项目（，９２０７辽２０２０１）０作者简介：傅利斌（９０一）男，１７，副教授，士研究生博
于５ｍ旁弯只允许凸向外侧，字形截面的角ｍ，工
变形应加以控制．
焊接性良好，泛应用于桥梁、辆、帕、筑、广车船建压力容器等．中梁焊接采用富氩气体（０Ａ＋８％ｒ
２％Ｃ保护的焊接方法，０Ｏ）操作简单、生产效率高、熔深好、焊接变形和飞溅小、焊缝成形美观、对油和锈的敏感性很低等优点．焊接材料：用牌号选Ｅ５ — 气体保护焊丝，Ｒ０６焊丝的价格低廉，焊接成本低．
对于工字型中梁钢结构的组对和焊接，其关键在于控制组对尺寸和焊接变形．组对尺寸可采用工装保证，接变形一般可采用合理的焊接工艺、焊反
２组对焊接难点分析、计算及解决措施
中梁是鱼腹形变截面工字梁结构，底架主为要的承载部件．中梁总长度为１０ｍ，有四６４０ｍ共
条焊缝，焊接量大．其制造难点为：中梁是鱼腹 ①
形变截面工字梁结构，其上下盖板厚度不一，且上

焊接变形测量方法

焊接变形测量方法1.直尺测量法直尺测量法是一种简单直观的测量方法，它通过选取焊接件上的几个关键点，使用直尺等测量工具，测量这些点在焊前和焊后的位置变化，并计算变形量。

这种方法适用于接头尺寸较小的焊接件，能准确测量到焊接变形的大小和方向，但不能确定整体位移和扭曲等较为复杂的变形情况。

2.光栅测量法光栅测量法是一种非接触式的测量方法，它使用光栅传感器对焊接件进行测量。

测量时，将光栅传感器固定在参考平面上，然后通过采集光栅传感器上的位移数据来获取焊接变形信息。

这种方法无需接触焊接件，对焊接件的变形不产生任何干扰。

同时，光栅测量法还能实时监测焊接过程中的变形情况，为焊接参数的调整提供有力依据。

3.全息干涉法全息干涉法利用激光全息技术进行测量，它通过记录焊接件前后的光干涉图像，来获取焊接变形的信息。

测量时，将参考平面和焊接件放置在同一平面上，然后使用激光记录焊前和焊后的全息图像，通过计算两幅全息图像的差异来获取焊接变形。

这种方法适用于各种焊接材料和工艺，对于较大的焊接变形有较好的可测量性。

4.三角测量法三角测量法是通过三角关系来测量焊接变形的方法。

测量时，首先在焊前确定一个基准平面并选取几个点，然后在焊后测量这些点的位置，并计算其与基准平面之间的夹角和距离。

通过对比两套数据，可以获得焊接变形的大小和方向。

这种方法简单易行，适用于焊接件尺寸较小且结构简单的情况。

综上所述，焊接变形测量方法有直尺测量法、光栅测量法、全息干涉法和三角测量法等。

每种方法都有其适用范围和特点，可以根据具体情况选择合适的方法进行测量。

在进行焊接变形测量时，还应注意测量精度的控制和测量结果的分析，以便更好地评估焊接质量和改进焊接工艺。

消除焊接变形的方法

焊接变形是焊接过程中常见的问题，它可能对焊接结构的形状、尺寸、精度和稳定性产生不利影响。

为了消除焊接变形，可以采取以下几种方法：
反变形法：在焊接前或焊接过程中，人为地使焊件产生与焊接变形相反的变形，以抵消焊接变形。

这种方法需要在焊接前或焊接过程中精确计算和控制反变形量，才能达到预期的效果。

刚性固定法：将焊件固定在具有足够刚性的夹具或支撑物上，以防止焊接变形。

这种方法适用于小型、简单的焊件，但对于大型、复杂的焊件，由于刚性固定可能会产生较大的应力，因此需要采取其他措施来消除应力。

锤击法：在焊接过程中，使用锤击或振动焊件的方法来消除焊接变形。

这种方法需要在焊接过程中精确控制锤击或振动的力度和频率，以避免对焊件造成过大的损伤。

加热法：在焊接前或焊接过程中，对焊件进行局部或整体加热，以消除焊接变形。

这种方法需要在加热过程中精确控制加热的温度和范围，以避免对焊件造成过大的损伤。

机械校正法：在焊接后，使用机械工具对焊件进行校正，以消除焊接变形。

这种方法需要在机械校正过程中精确控制校正的力度和方向，以避免对焊件造成过大的损伤。

化学校正法：在焊接后，使用化学剂对焊件进行校正，以消除焊接变形。

这种方法需要在化学校正过程中精确控制化学剂的种类、浓度和作用时间，以避免对焊件造成过大的损伤。

以上是消除焊接变形的几种常见方法，可以根据不同的焊接情况选择合适的方法。

无论采用哪种方法，都需要在焊接过程中严格控制工艺参数，以避免产生过大的焊接变形。

《焊接变形和残余应力的数值计算方法与程序》说明

《焊接变形和残余应力的数值计算方法与程序》------配套光盘例题选用说明第一组：DATA6:移动焊接源模型温度计算例题DATA7:固定焊接源模型温度计算例题该组的例题可以比较不同热源模型下不同的温度场计算结果，计算结果只有温度场，无应力、变形等计算结果。

在该组，可以改变热源参数，如不同的体积热流密度输入对温度场分布的影响。

第二组：DATA8: 槽焊接固定焊接热源模型温度计算例题DATA9：槽焊接热弹塑性法的热应力和残余应力计算例题DATA8用来计算温度场，DATA9用来计算应力场，用该题来计算槽焊接的残余应力及残余塑性应变，由此例题计算出的残余塑性应变称为固有应变。

用该例题亦可用来比较曹焊和对板焊接时，由于焊接模型不同导致的结果的不同。

DATA9计算结果中可以看出最高温度，直观显示不同时刻（就3个）显示残余应力/残余塑性应变在焊接方向、横向的分布，以及最大最小值，判断不同部位的压缩/拉伸变形、应力区域。

第三组：DATA11: 对接焊接移动焊接热源模型温度计算例题DATA12：对接焊接热弹塑性法的变形应力计算例题DATA11用来计算温度场，可以按照温度分布，分析熔池范围、HZA范围、力学的熔点范围以及最高达到温度，并可根据计算结果作简单的讨论。

在此例题中，可手动改动材料输入数据，研究不同的材料输入参数（如定材料物性参数、变物性参数以及不同的材料钢铁、铝合金等），以及改变热源参数对结果的影响。

手动改动材料参数在文件名为“inp”的文件中修改，可用“记事本”打开。

DATA12用来计算焊接的热变形、热应力以及残余变形、残余应力以及残余塑性应变，改变参数，研究其对结果的影响。

第四组：DATA19厚板表面堆焊焊接的固定焊接热源模型温度计算例题DATA20厚板表面堆焊焊接热弹塑性的焊接角变形再现计算例题该例题主要是用来考察在厚板焊接的情况下的温度分布和角变形计算。

建议：1.建议可以用DATA11、DATA12来进行基础训练，改动参数比较其计算结果部分可以用来做为提高训练，提高训练部分也可以选用其他不同的组，比较相同焊接工艺不同的焊接模型（如对焊、堆焊、角焊情况的差异）对于计算结果的影响。

焊接结构反变形的有限元法计算

皂Ｉｒａｊｎｍｅｌｈｏｄ．Ｔｈｅｎｕｍｅｉｒｃａｌ８ｕｌｔｓｐｒｏｖｅｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｅｆｅｃｔｉｖｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｅｌｄｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ；ａｎｔｉ — ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｎａａｌｙｓｉｓ；ｉａｈｅｌ＇ｅｒｌ［ｓｔｒａｉｎ
１前言
众所周知，焊接变形的控制一直是焊接结构生产中一大难题。在实际生产中应用各种措施来减少焊接残余变形，其中反变形法是最常见的方
２反变形的有限元计算法
对于简单的结构，近似的可以认为反变形量
为：
ＡＤ。（Ｘ，，ｚ）＝（Ｘ，，ｚ）＋（，，ｚ）一Ｄ（，ｙ，ｚ）
ｍｅｓｈ．ＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＦｒａｕｔａｒｅＭｅｃｏｎｈｉｅｓ，１９９２．４ｌ（２）．
表１最大误差变化情况ｍｍ
图１反变形计算流程图
如果误差ＡＤ＜Ａｍａｘ，则Ｐ（置，，Ｚ）就是最终的理想反变形形状，反之则必须对反变形
形状加以修正，在前一步所得的反变形形状基础
热弹塑性有限元法计算量非常大，只能适用于一些简单的构件，所以这里仅以平板为例，说明用热弹塑性有限元法计算反变形的方法。３．１计算模型及方法本研究假定的对象为１０００ｍｍ×１０００ｍｍ× １２ｍｍ的板上堆焊。材料为软钢，其热物理及力学性能随温度变化。焊接速度为７．０ｍｍ／ｓ，线能量为８６４．０Ｊ／ａｒｍ。用通用软件ＡＢＡＱＵＳ计算，温度计算选用ＤＣ３Ｄ８单元，力学计算选用Ｃ３Ｄ８Ｉ单元由于对称性，仅对二分之一板模型化。３．２计算结果

管汇预制中常见问题分析和控制措施

2021年03月江汉石油职工大学学报Journal of Jianghan Petroleum University of Staff and Workers第34卷第2期管汇预制中常见问题分析和控制措施全杰，陈杰，张耀东，马斌(中石化江汉油田分公司采油气技术服务中心，湖北潜江433123 )[摘要]管汇安装一般按照材料准备一分体预制一总装一焊接一校验和矫形的工序进行，须要把控每一环节的质量，以达到横平竖直一条线的安装要求。

分析管汇预制中引起变形的节点问题，发现其主要原因是预制过程中的冷热变形；尝试从设计和工艺两个方面来解决变形问题，并根据变形特点采取合理的开孔、合理的焊接、合理的组对等方法控制变形量。

钟52 —3、马13 — 1 — 1等采油井的试验表明，措施后阀组变形量平均控制在2. 33mm , 相比前期平均变形量6mm ,变形量减少3. 67mm ,有效提高预制质量。

[关键词]管汇预制；管汇安装；焊接变形；分体预制[中图分类号]TU 758.W [文献标识码]A [文章编号]1009—301X (2021)02—0〇43—03DOI ： 10. 3969/j . issn . 1009-301X . 2021. 02. 014在油田地面工程建设中，管汇预制是控制质量的重要工序。

在预制及安装过程中由于下料的准确性、装配和组对的方法、焊接应力等的影响，管汇在成型后常常产生起拱、旁弯、角变形等。

由于管汇各分体结构及焊缝之间的关联性，其变形矫正起来费时费力。

笔者分析了管汇预制过程中常见问题,提出相应的控制措施，以期通过技术处理来提高工程质量，提高劳动效率及经济效益。

1管汇预制的质量标准管汇安装必须达到横平竖直一条线，安装工艺要求高，施工难度大。

管汇安装施工必须按照规定的施工程序进行，不得随便更改施工顺序，同时要做好工序交接，将质量控制措施贯穿其中，确保每道工序所产生的误差都控制在标准范围之内（表1)。

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指焊接过程中由于热输入和冷却引起的零部件形状和尺寸的变化。

焊接变形是焊接过程中不可避免的现象，可能对焊接结构的质量和使用性能产生影响。

焊接变形主要包括热变形和性能变形两种。

热变形是焊接过程中零件受热影响而发生的变形，其主要原因是焊接过程中产生的热输入引起局部热膨胀和相邻零件的热收缩差异。

性能变形是指焊接后零件的结构和力学性能发生的变化，主要包括硬化、脆化和变软等。

为了控制焊接变形，需要对焊接变形进行预测和计算。

焊接变形的计算公式一般根据焊接变形的特点和计算方法来确定，下面是一些常用的焊接变形计算公式：1.热输入计算公式：热输入是指单位长度或单位面积的焊接线能量，计算公式如下：Q=I*V*t其中，Q为焊接热输入量，单位为焦耳/单位长度或单位面积；I为电弧电流，单位为安培；V为电弧电压，单位为伏特；t为焊接时间，单位为秒。

2.热应变计算公式：焊接过程中由于热输入引起的热应变可以通过以下计算公式来计算：ε=α*ΔT*L其中，ε为热应变，单位为无量纲；α为材料的热膨胀系数，单位为1/°C；ΔT为焊接前后材料的温度差，单位为摄氏度；L为焊接长度或宽度，单位为米。

3.残余应力计算公式：焊接过程中由于热膨胀和冷却引起的残余应力可以通过以下计算公式来计算：σ=E*α*ΔT*L其中，σ为焊接零件上的残余应力，单位为帕斯卡；E为材料的弹性模量，单位为帕斯卡；α为材料的热膨胀系数，单位为1/°C；ΔT为焊接前后材料的温度差，单位为摄氏度；L为焊接长度或宽度，单位为米。

4.收缩量计算公式：焊接过程中由于热收缩引起的收缩量可以通过以下计算公式来计算：ΔL=β*ΔT*L其中，ΔL为焊接零件的收缩量，单位为米；β为材料的线性热膨胀系数，单位为1/°C；ΔT为焊接前后材料的温度差，单位为摄氏度；L 为焊接长度或宽度，单位为米。

需要注意的是，以上计算公式仅为一般情况下的近似计算公式，实际焊接变形受到多种因素的影响，包括焊接材料的性质、焊接工艺参数、焊接结构形式等，因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整和修正。

焊工考证题库及答案详解

焊工考证题库及答案详解一、单项选择题1. 焊接过程中，焊条的直径应根据什么来选择？A. 焊接电流B. 焊接速度C. 焊接位置D. 焊接材料答案：A2. 电弧焊时，焊缝的冷却速度与什么有关？A. 焊接电流B. 焊接电压C. 焊接速度D. 焊接环境温度答案：C3. 焊接接头的类型包括哪些？A. 搭接接头B. 对接接头C. 角接接头D. 所有以上答案：D4. 焊接过程中，产生气孔的原因可能是什么？A. 焊接电流过大B. 焊接速度过快C. 焊条或焊丝含油D. 所有以上答案：D5. 焊接变形的类型主要包括哪些？A. 弯曲变形B. 扭曲变形C. 角变形D. 所有以上答案：D二、多项选择题6. 焊接时，以下哪些因素会影响焊接质量？A. 焊接电流B. 焊接电压C. 焊接速度D. 焊接环境答案：ABCD7. 焊接缺陷主要包括哪些？A. 裂纹B. 气孔C. 夹杂D. 未熔合答案：ABCD8. 焊接过程中，以下哪些措施可以减少焊接变形？A. 预热B. 后热C. 反变形D. 合理选择焊接顺序答案：ABCD9. 焊接安全操作规程包括哪些内容？A. 穿戴防护装备B. 检查焊接设备C. 使用合适的焊接参数D. 遵守焊接作业环境要求答案：ABCD10. 焊接材料的选择应考虑哪些因素？A. 母材的化学成分B. 母材的力学性能C. 焊接接头的使用环境D. 焊接方法答案：ABCD三、判断题11. 焊接电流越大，焊接速度越快。

（）答案：错误12. 焊接时，焊条的角度对焊缝质量没有影响。

（）答案：错误13. 焊接过程中，可以随意更换焊接电流和电压。

（）答案：错误14. 焊接作业结束后，应立即关闭电源。

（）答案：正确15. 焊接时，不需要考虑焊接环境的温度和湿度。

（）答案：错误四、简答题16. 简述焊接过程中产生裂纹的原因及预防措施。

答案：产生裂纹的原因主要包括材料缺陷、焊接应力过大、焊接参数选择不当等。

预防措施包括选择合适的焊接材料和参数，进行适当的预热和后热处理，控制焊接速度，以及采取合理的焊接顺序等。

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。

焊接变形量计算公式

焊接变形量计算公式
各向同性收缩变形是指焊件在焊接过程中由于热循环和冷却引起的等方向的线性收缩变形。

其计算公式为：
d=α*L*ΔT
其中，d为焊接变形量，α为焊件的线膨胀系数，L为焊件的长度，ΔT为焊接前后的温度差。

非各向同性变形主要包括挤压变形、屈曲变形和扭曲变形。

其计算公式较为复杂，需要考虑焊接材料的弹性模量、焊接接头的几何形状和焊接参数等因素。

以下是常用的几种计算方法：
1.截面法：根据焊接接头的形状，将其截成若干个截面，在每个截面上计算挤压变形、屈曲变形和扭曲变形的变形量，再将各个截面的变形量相加得到总的变形量。

2.离散单元法：将焊接接头划分成若干个离散单元，对每个单元进行分析和计算，然后将各个单元的变形量相加得到总的变形量。

这种方法适用于复杂几何形状的焊接接头。

3.有限元法：将焊接接头离散成大量的小单元，对每个单元进行应力和变形的分析和计算，然后根据单元之间的边界条件和相互作用关系，计算出总的变形量。

有限元法是一种精确的计算方法，适用于复杂几何形状和需要精确计算的焊接接头。

除了以上计算方法，还可以使用试片试验等方法来计算焊接变形量。

试片试验是将焊接接头和相同材料的试片通过焊接连接，在试片上测量变形量，并将其推广到实际焊接接头上。

总之，焊接变形量的计算是一个复杂的问题，需要考虑焊接材料的性质、焊接接头的形状和焊接参数等多种因素。

通过合理选择计算方法和准确测量变形量，可以减小焊接变形，提高焊接质量。

铁管口焊接计算公式

铁管口焊接计算公式在工程施工中，铁管口焊接是一种常见的焊接方式。

在进行铁管口焊接时，需要根据管道的直径、壁厚、焊接材料等因素进行计算，以确保焊接质量和安全性。

本文将介绍铁管口焊接的计算公式及其应用。

一、焊接强度计算公式。

在进行铁管口焊接时，首先需要计算焊接强度。

焊接强度的计算公式如下：焊接强度 = 0.7 抗拉强度断面积。

其中，抗拉强度是焊接材料的抗拉强度，单位为N/mm²；断面积是焊接截面的有效面积，单位为mm²。

根据计算得到的焊接强度，可以评估焊接的质量和安全性。

二、焊接变形计算公式。

在进行铁管口焊接时，焊接变形是一个重要的考虑因素。

焊接变形的计算公式如下：焊接变形 = α L δ。

其中，α是焊接变形系数，L是焊接长度，δ是焊接变形厚度。

通过计算焊接变形，可以评估焊接后的变形情况，从而确定是否需要进行补偿或调整。

三、焊接温度计算公式。

在进行铁管口焊接时，焊接温度是一个重要的考虑因素。

焊接温度的计算公式如下：焊接温度 = (I² R t) / (K A)。

其中，I是焊接电流，单位为A；R是焊接电阻，单位为Ω；t是焊接时间，单位为s；K是焊接材料的热导率，单位为W/(m·K)；A是焊接截面的面积，单位为m²。

通过计算焊接温度，可以评估焊接时的温度分布情况，从而确定是否需要进行温度控制或调整。

四、焊接弯曲计算公式。

在进行铁管口焊接时，焊接弯曲是一个重要的考虑因素。

焊接弯曲的计算公式如下：焊接弯曲 = (M L) / (E I)。

其中，M是焊接弯矩，单位为N·m；L是焊接长度，单位为m；E是焊接材料的弹性模量，单位为N/mm²；I是焊接截面的惯性矩，单位为mm⁴。

通过计算焊接弯曲，可以评估焊接后的弯曲情况，从而确定是否需要进行弯曲补偿或调整。

五、焊接热影响区计算公式。

在进行铁管口焊接时，焊接热影响区是一个重要的考虑因素。

焊接热影响区的计算公式如下：焊接热影响区 = (Q / (π t ΔT)) 10^6。

焊接变形计算公式焊接变形是在焊接过程中由于热应力引起的材料形状和尺寸的改变。

焊接变形对焊接接头的质量和工件的性能有重要影响，因此对焊接变形进行准确的计算和控制非常重要。

下面将介绍一些用于焊接变形计算的公式。

1.焊接残余应力的计算公式焊接残余应力是指焊接结束后，由于材料受到非均匀加热和冷却引起的在焊接接头内部残余的应力。

常用的计算公式有:-残余应力的平均值计算公式：σ_avg = (E * α * ΔT * t) / (2 * (1 - v))其中，σ_avg表示平均应力，E表示弹性模量，α表示热膨胀系数，ΔT表示焊接材料的温度变化，t表示材料的厚度，v表示泊松比。

-残余应力的最大值计算公式：σ_max = (E * α * ΔT * t) / (2 * (1 - v)) * (1 + (1 + 3.85 * (t / w) * (1 + w / 4 * t))^0.5)其中，σ_max表示最大应力，w表示焊接接头的宽度。

2.焊接变形的计算公式焊接变形可以通过计算焊缝收缩量来估计。

常用的计算公式有：-焊缝收缩量的垂直分量计算公式：δ_v=(1+ε/2)*ΔL其中，δ_v表示垂直分量的收缩量，ε表示机械机构的收缩比例，ΔL表示焊缝长度的变化。

-焊缝收缩量的水平分量计算公式：δ_h=(1+ε)*δ_v其中，δ_h表示水平分量的收缩量。

3.焊接变形的补偿计算公式为了控制焊接变形效果，可以通过在焊接接头附近加入补偿材料来抵消变形。

常用的计算公式有：-补偿材料长度的计算公式：L_c=δ_v/ε_c其中，L_c表示补偿材料的长度，δ_v表示焊接变形的总和，ε_c 表示补偿材料的收缩比例。

-补偿材料的宽度计算公式：w_c = L_c * tan(θ)其中，w_c表示补偿材料的宽度，L_c表示补偿材料的长度，θ表示焊接角度。

以上是一些常用的焊接变形计算公式，通过这些公式可以对焊接接头的变形进行预测和控制。

需要注意的是，在实际应用中，由于焊接条件等因素的影响，计算结果可能与实际结果存在一定的差异，因此在进行设计和工艺规程编制时，还需要考虑一定的安全余量。

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。

焊接应力

内应力按产生原因分类：温度应力及残余应力
• ㈠温度应力（热应力）
• 产生条件：受热不均匀 • 温度均匀结果：应力残留或消失
举例
过程：加热-承受压应力-屈服（250℃）-应力降低、压应变继续增加；750 ℃开始冷却拉应力应变上升 -室温-残余应力和相变应力。
图3-1 加热和冷却产生内应力的实验及温度曲线
图3-8 板条一侧不对称受热时的应力和变形
b)和c)两种情况为不平衡力矩，不能发生
板条截面上应力及力矩平衡方程
内应力
ε ε σ = E·ε=E ( e － T)
图3-9板条单边加热到不同温度时的应力与变形
6.2.3焊接引起的应力与变形
• 焊接时发生焊接应力和变形的原因是焊件受到不均匀加热，同时因加热引起的热变形和组织变形（相变）受到焊件本身刚度的约束。
• （1）纵向收缩变形 • （2）横向收缩变形
图3-48 纵向和横向收缩变形
（3）挠曲变形 :
挠曲可以由纵向收缩、横向收缩、角变形引起
图3-49 挠曲变形 a）由纵向收缩引起的挠曲变形 b）由横向收缩引起的挠曲变形
（4）角变形表现为焊后构件的平面围绕焊缝产生角位移
图3-50 角变形
（5）波浪变形（6）错边变形
• 应力通常表示方法：
• 将沿焊缝方向上的残余应力称为纵向应力，以σx表示； • 将表示垂直；于焊缝方向上的残余应力称为横向应力，以σy • 对厚度方向上的残余应力以σz表示。
1、纵向残余应力的分布σx
图3-17 平板对接时焊缝上纵向应力沿焊缝长度方向上的分布（***此图对于低碳钢适用，焊缝足够长）
**焊缝长度较短时， σx﹤σs焊缝越短纵向应力
σx的数值就越小。（对于低碳钢适用）

不锈钢的变形量

不锈钢的变形量摘要：一、不锈钢变形量的概念与影响因素1.材料属性2.加工过程3.焊接过程4.环境因素二、不锈钢变形量的计算与预测1.毛坯加工过程中的变形量计算2.组合式水箱盛水后的变形量预测3.焊接变形量的控制三、减少不锈钢变形量的方法1.选用合适的材料和牌号2.合理设计结构3.优化加工工艺4.控制焊接参数5.合理设置变形量预留值正文：不锈钢作为一种广泛应用于建筑、化工、医疗等领域的材料，其变形量问题一直备受关注。

本文将从不锈钢变形量的概念、影响因素、计算方法、减少变形量的方法等方面进行探讨，以期为不锈钢制品的生产和加工提供参考。

一、不锈钢变形量的概念与影响因素1.材料属性不锈钢的变形量受到其材料属性的影响，包括弹性模量、屈服强度、线膨胀系数等。

这些参数决定了不锈钢在加工、焊接和使用过程中的变形倾向。

2.加工过程在加工过程中，不锈钢零件受到外力作用，容易产生变形。

特别是在直径变化较大的部位，容易产生不规则变形。

加工过程中的变形量与加工速度、刀具磨损、切削力等因素有关。

3.焊接过程焊接过程中，不锈钢受到高温和焊接应力的作用，容易产生变形。

焊接变形量与焊接电流、电压、焊接速度、焊接顺序等因素密切相关。

4.环境因素不锈钢在不同环境下，其变形行为也会有所不同。

例如，在高温、高压环境下，不锈钢的变形量会增大。

此外，腐蚀介质的存在也会加速不锈钢的变形。

二、不锈钢变形量的计算与预测1.毛坯加工过程中的变形量计算在加工过程中，毛坯的变形量可以通过以下公式进行计算：变形量= （加工速度× 刀具磨损× 切削力）/ 弹性模量2.组合式水箱盛水后的变形量预测组合式水箱在盛水后，由于不锈钢材料的线膨胀系数和水压力的作用，会产生变形。

预测变形量需要考虑以下因素：（1）组合水箱的外形尺寸（2）不锈钢材料的具体牌号（3）不锈钢材料的厚度（4）水箱结构的加强筋分布情况3.焊接变形量的控制焊接过程中，可以通过以下方法控制焊接变形量：（1）合理选择焊接参数，如焊接电流、电压、焊接速度等（2）采用预热和缓冷措施，降低焊接应力（3）优化焊接顺序，减小焊接变形的影响区域三、减少不锈钢变形量的方法1.选用合适的材料和牌号根据制品的使用环境和性能要求，选择具有良好抗变形性能的材料和牌号。