起重机钢结构焊接变形和焊接应力产生的原因

起重机钢结构在焊接过程中产生焊接变形和焊接应力的原因。

1、焊件的不均匀受热

不受约束的杆件在均匀加热时的应力与变形：其变形属于自由变形，因此在杆件加热过程中不会产生任何内应力，冷却后也不会有任何残余应力和残余变形。

受约束的杆件在均匀加热时的应力与变形：如果加热温度较高，达到或超过材料屈服点温度时，则杆件中产生压缩塑性变形，内部变形由弹性变形和塑性变形两部分组成。当温度恢复到原始温度时，弹性变形恢复，塑性变形不可恢复，可能出现以下三种情况：如果杆件能充分自由收缩，那么杆件中只出现残余变形和无残余应力；如果杆件受*约束，那么杆件中没有残余变形而存在较大的残余应力；如果杆件收缩不充分，那么杆件中既有残余应力又有残余变形。

长板条*心加热（类似于堆焊）引起的应力与变形。

长板条一侧加热（相当于板边堆焊）引起的应力与变形。

2、焊缝金属的收缩

当焊缝金属冷却、由液态转为固态时，其体积要收缩。由于焊缝金属与母材是紧密联系的，因此，焊缝金属并不能自由收缩。这将引起整个焊件的变形，同时在焊缝中引起残余应力。

3、金属组织的变化

钢在加热及冷却过程中发生金相组织的变化，这些组织的比体积不一样，也会造成焊接应力与变形。

4、焊件的刚性和约束

焊件自身的刚性受周围的约束程度越大，焊接变形越小，焊接应力越大；反之，焊件自身的刚性受周围的约束程度越小，则焊接变形越大，而焊接应力越小。

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