黄铜焊膏焊接后应力和焊接变形的产生

一、黄铜膏状焊料焊接时焊件不均匀的局部加热和冷却
黄铜膏状焊料焊接时焊件受到不均匀的局部加热和冷却是产生焊接应力和焊接变形的最主要的原因。应力是指物体内部单位面积上所承受的力。由于焊接时焊件的局部被加热，从而形成了焊件上温度分布的不均匀，使焊件出现了不均匀的热膨胀。加热的金属由于受到周围金属的阻碍，使其膨胀不能自由地实现而受到压应力，周围的金属则受到拉应力。当被加热金属的压应力超过金属的屈服点时，就会产生缩短的塑性变形。在焊接冷却后，由于加热的金属在加热时已产生了压缩的塑性变形，因此最后的长度要比未被加热的金属的长度短些，但在这时，周围的金属又会阻碍它的缩短，结果在被加热的焊缝金属中产生了拉应力，而在周围金属中则产生了压应力。通常把这种在焊接加热和冷却过程中产生的应力称为热应力。

二、焊缝金属的收缩
焊缝金属在凝固和冷却过程中，体积要发生收缩，由于这种收缩受到了原来未被加热部分的金属的约束，这样，在焊件中就产生了应力和变形，通常把这种由于焊接熔池冷凝收缩所引起的应力称为凝缩应力。在焊缝长度方向的收缩称为纵向收缩，使焊件沿焊缝长度方向缩短；在垂直于焊缝长度方向上的收缩称为横向收缩，使焊件在垂直于焊缝方向的宽度变窄。一般焊缝金属的收缩量取决于熔化金属的数量，例如，焊接V形坡口对接接头时，由于焊缝上部宽，熔化金属多，收缩量大，所以上下收缩不一致，造成角变形。

三、焊缝金属的组织变化
黄铜膏状焊料在焊接过程中，由于不同的焊接热循环作用，使得焊缝金属及热影响区的金相组织都要发生改变。由于各种组织的密度不同，焊缝金属冷却下来就会发生体积的变化，而这种体积变化同样也受到周围没有组织变化的金属的约束，其结果使焊缝金属内部产生了应力。通常把这种由于组织变化产生的应力称为组织应力。

四、焊件的刚性或约束
焊件的刚性或约束限制了焊件在焊接过程中的变形。一般说来，如果焊件在焊接时能自由地收缩，则焊后焊件的变形较大而焊接应力较小；如果焊件由于受到外力的限制或本身刚性较大，使得焊件不能自由收缩，则焊后焊件的变形较小而焊接应力较大。 焊接变形和焊接应力产生的原因，除以上所述外，在焊接过程中还有多种因素共同影响着应力和变形的变化。如焊接方法、接头型式、坡口型式。坡口角度、焊件的装配间隙、对口质量、焊接速度以及焊件的自重等都会对焊接变形和焊接应力造成影响，特别是装配顺序和焊接秩序对焊接应力与变形有较大的影响。