1.焊接应力和变形的危害性

　　在焊接过程中，随时间变化的内应力称为焊接瞬时应力。残存于焊件中的内应力称为焊接残余应力。残留于焊件上的变形称为焊接残余变形。

　　(1)焊接应力的危害性

　　1)焊接应力是形成各种裂纹（热裂纹、冷裂纹和再热裂纹）的主要因素之一。如发现有宏观裂纹，则需进行返修或报废。2)在腐蚀介质中工作的焊接构件，如果具有拉伸残余应力，就会产生应力腐蚀开裂及低应力脆断。

　　3)降低构件的承载能力。

　　4)具有焊接应力的构件，如果焊后进行机械加工则会破坏内应力的平衡，引起焊件变形，影响加工尺寸的不稳定性。

　　(2)焊接变形的危害性

　　1)由于焊件变形，几何尺寸及形状的技术指标的超差，降低了装配质量和构件的承载能力。

　　2)由于焊接变形需矫正，浪费了工时和材料。如矫正后仍达不到要求，就会导致产品报废，造成更大的经济损失。

　　2.焊接应力和变形产生的原因

　　焊接应力和变形产生的原因主要有以下几方面。

　　(1)焊件受热不均造成残余应力

　　焊接热源作用在焊件上产生不均匀温度场，使材料不均匀膨胀，处于高温区的材料在加热过程中的膨胀量大，因受到周围温度较低、膨胀量较小材料的限制，而不能自由膨胀，于是在焊件中产生内应力，使高温区的材料受到挤压，产生局部压缩塑性应变。在冷却过程中，已经受压缩塑性应变的材料，由于不能自由收缩而受到拉伸，于是在焊件中又出现一个与焊接加热时方向大致相反的内应力场，使焊件产生了残余应力和残余变形，其大小和分布取决于工件的形状、尺寸、焊接热输入量和材料本身的物理性能（如线膨胀系数、屈服极限、导热系数及密度等）。

　　(2)焊缝金属的收缩

　　焊缝金属冷却过程体积要收缩。由于焊缝金属与母材是紧密相接的，因此，焊缝金属不能自由收缩。这将引起整个焊件的变形，同时在焊缝中引起残余应力。另外焊缝是在焊接过程中逐步形成的，先结晶部分要阻止后结晶部分的收缩，由此也会产生焊接应力和变形。

　　(3)金属组织的变化

　　钢在焊接加热和冷却过程中发生相变，可得到不同的金属组织。这些组织的比体积也不一样，因此也会造成焊接应力和变形。

　　(4)焊件的刚性和拘束

　　焊件的刚性和拘束对焊接应力和变形也有较大的影响。刚性及拘束度越大，焊接变形越小，焊接应力越大；相反，刚性及拘束度越小，则焊接变形越大，则焊接应力越小。

　　3.焊接应力和变形的影响因素

　　(1)焊接工艺方法

　　采用焊接方法不同，如焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、等离子弧焊等，所产生的焊接应力和变形情况也不相同。

　　(2)焊接工艺参数及施焊方法

　　焊接工艺参数（焊接电源、焊接电压、焊速、时间等）和施焊方法（直通焊、跳焊，或逆向分段、从中间向两边焊等）等都对焊接应力和变形产生影响。

　　(3)焊接位置、尺寸及数量

　　单道多层或多道多层焊、坡口形式、焊缝及填充金属的多少以及焊缝的位置等，均对应力和变形有明显影响。

　　(4)被焊材料的热物理性能

　　由于金属材料不同，热导率、线膨胀系数、比热容、表面散热系数等热物理性能也不同，所以，产生的应力和变形也不一样。

　　(5)焊件的尺寸及形状

　　不同形状的焊件，形成的焊接温度场也不同，而且刚度、拘束度也不同。因此，产生的焊接应力和变形也就不同。

　　(6)装配焊接顺序及焊接状态

　　装配焊接顺序不同、是否采用胎卡具进行焊接等，对焊件的刚度和拘束度有着重要影响，同样对焊接应力和变形，特别是焊接应力产生较大的影响。