焊接加工中 焊接变形主要受哪些因素影响

     焊接时通过加热、高温或者高压的方式，将金属或其他热塑性材料接合起来的加工工艺。由于焊接过程中的高温，极易引发材料的热变形，或者在焊接后的室温下，也存在残余变形的可能性。影响焊接变形的因素主要包括材料种类、工件结构和焊接工艺等方面的原因。

    材料种类因素的影响

    这里所说的，对焊接变形有影响的材料不仅包括焊接材料，也包括工件的母材。在焊接过程中，材料所具有的热物理性能参数和力学性能参数都会对焊接变形的产生有一定影响。

    热物理性能参数主要就是材料的热传导系数，也就是材料导热能力的强弱。一般来说，热传导系数表明材料的导热能力越强，而导热能力越强，也就意味着材料的热量分布越均匀，这样就不容易发生焊接变形。相对的，热传导系数较低的材料，由于热量分布不均匀，形成了较大的温度梯度。材料在不同温度下的热膨胀程度不同，就容易引发特变形。

    力学性能对焊接变形的影响比较复杂，包括材料的热膨胀系数、在高温区的屈服极限和弹性模量等参数。其中影响最大的是热膨胀系数。热膨胀系数描述了材料在受热时发生膨胀的程度，这一系数越大，材料的受热膨胀越剧烈，也就越容易发生焊接变形。而随着弹性模量的增加，焊接变形会减少。但较高的屈服极限又会引起材料产生较高的残余应力，这样，焊接结构就会存储更多的变形能量，有可能因此而促使材料脆性断裂。

    工件结构因素的影响

    拥有一个合理的焊接结构设计，是降低焊接变形的非常关键的步骤，也是一个比较困难的步骤。对工件结构的总体要求就是尽量增加拘束度。拘束度由自身拘束和外加拘束共同作用，其中自身拘束作用对于焊接变形影响最为明显，在焊接过程中占主导地位。通常来说，拘束度越高，焊接的残余应力就会越多，但是材料的焊接变形却反而更少。

    在设计焊接结构时，经常需要采用加强板或者钢筋之类的工具来对工件进行固定，这样可以增加工件结构的刚性和稳定性。但是，这样做也存在着一定的弊端，因为在被加强板或钢筋固定的局部区域，材料拘束度会发生较大的变化，这样就会给焊接变形的分析和控制带来一定的难度；同时也增加了焊接装配的额外工作量。

    所以，在设计焊接结构时，有必要针对结构板的厚度以及钢筋的位置和数量进行合理优化，这对减小焊接变形有着十分重要的作用。

    焊接工艺因素的影响

    影响焊接变形的焊接工艺包含的方面很多，包括焊接方法、焊接顺序、输入电流和电压值、构件的定位方法、焊接胎架及夹具的应用等。其中，焊接顺序是最为关键的要素。先对工件 哪个部位进行焊接，后对工件哪个部位进行焊接，合理的焊接顺序有助于减少残余应力的产生或改变其分布和状态，从而减少焊接变形。

    多层焊以及焊接工艺参数也对焊接变形具有一定的影响。利用特殊的工艺规范和措施，能够达到改善残余应力分布状态，减少焊接残余应力和变形的目的。