焊接变形是在焊接过程中由于热应力和冷却过程中的收缩引起的构件形状和尺寸的改变。焊接变形是焊接工艺中一个普遍存在的问题，会对焊接件的性能和质量产生重要影响。因此，了解焊接变形的原因、种类和控制方法对于确保焊接质量至关重要。

  一、焊接变形的原因

  1、热应力：焊接时，焊缝和周围区域因受到高温热源的加热而膨胀，形成热应力。当焊接结束后，焊缝和周围区域冷却收缩，导致构件变形。

  2、温度梯度：焊接过程中，焊接件的不同部位由于受到不同程度的加热和冷却，产生温度梯度。温度梯度引起的收缩差异导致构件变形。

  3、结构约束：焊接过程中，焊接件受到周围结构的约束，无法自由收缩，从而引起焊接变形。

  二、焊接变形的种类

  1、翘曲变形：焊接件的两侧在冷却过程中产生不同程度的收缩，使得构件呈现弯曲或翘曲的形态。

  2、扭曲变形：焊接件在焊接过程中受到扭矩或不均匀的热应力作用，导致构件沿轴线扭转或产生扭曲形变。

  3、拉伸变形：焊接件在焊接过程中受到拉伸应力，导致构件发生线性拉伸变形。

  4、压缩变形：焊接件在焊接过程中受到压缩应力，导致构件发生线性压缩变形。

  5、变厚变形：焊接过程中，焊缝和周围区域的材料收缩程度不同，导致构件在焊缝处出现厚度变化。

  三、焊接变形的控制方法

  1、优化焊接序列：通过改变焊接顺序和焊接位置，使得焊接过程中的温度梯度尽量均匀分布，减小热应力和变形。

  2、使用预热和后热处理：预热可以减小焊接过程中的温度梯度和热应力，后热处理可以通过加热整个焊接件，使其均匀冷却，从而减少变形。

  3、使用适当的夹具和支撑：通过设计和使用适当的夹具和支撑装置，可以有效约束焊接件的自由变形，减少变形量。

  4、控制焊接能量输入：合理控制焊接能量的输入，包括电流、电压、焊接速度等参数，以减少热输入和热应力，从而减小焊接变形。

  5、使用适当的焊接方法：选择适合特定焊接任务的焊接方法，如脉冲焊接、激光焊接等，可以减小热影响区域和变形。

  6、采用补偿焊接：在焊接件设计阶段，预留一定的余量和弯曲量，通过焊接后的自适应回弹来达到所需的形状和尺寸。

  7、使用局部预变形：在设计阶段，通过在构件的特定区域引入局部预变形，以抵消焊接过程中的变形，从而控制整体变形。

  8、优化焊接工艺参数：通过对焊接工艺参数的优化，如预压力、焊接速度、焊接次序等的调整，可以减小热应力和变形。

  9、采用补偿结构设计：通过合理设计结构形状，如引入对称结构、T型结构等，可以减小焊接变形。

  总结：

  焊接变形是焊接过程中普遍存在的问题，由热应力和冷却收缩引起。焊接变形的种类包括翘曲变形、扭曲变形、拉伸变形、压缩变形和变厚变形等。为了控制焊接变形，可以采取一系列措施，如优化焊接序列、使用预热和后热处理、使用适当的夹具和支撑、控制焊接能量输入、使用适当的焊接方法、采用补偿焊接、使用局部预变形、优化焊接工艺参数和采用补偿结构设计等。综合应用这些控制方法，可以减小焊接变形，提高焊接件的质量和性能。