焊接变形，焊接顺序和拘束把收缩引到不同方向

焊接变形来自焊缝和热影响区冷却时的收缩。焊缝金属变短，会把周围的板拉开或拉弯。焊接顺序决定收缩发生时结构还有多软；夹具和支撑决定这部分收缩能不能在原地方完成。顺序和拘束都改变不了金属要收缩的总量，却会把变形赶到不同的方向。拆掉夹具以后又弹出一截，就是拘束把变形改成了残余应力。

角变形、弯曲和翘曲不是同一种几何。角变形是接头两侧的板绕焊缝转一个角度，单面焊时特别明显。弯曲是整条梁朝焊缝一侧拱起，因为焊缝不在中性面上。薄板翘曲则是压应力把板面拱出波浪。先看变形是一个角度、一条弧，还是一块波浪，再决定调顺序还是加支撑。用一种反变形去对付所有形态，常常把另一种变形加大。

先焊的那条缝，收缩发生在结构还软的时候

第一道焊缝完成时，构件往往只靠点焊连着，刚度最低，这道缝的收缩几乎全部变成位移。后面的焊缝是在已经刚度更大的结构上收缩，更多变成残余应力，位移反而较小。所以先焊的那一侧，变形方向常常就定下来了。对称截面若先把一面焊满再焊另一面，先焊的一面会把构件拉过去，后焊的一面拉不回来。两侧交替焊接，是让两边的收缩在刚度还接近时互相抵消。

一条长缝从一端连续焊到另一端，热量和收缩都堆在行走方向上，弯曲和扭曲会叠加。分段退焊，让每一小段的收缩发生在两边还没有同时热起来的时候，纵向弯曲会小一些。焊缝的总长度没有变，变的是收缩发生的次序。连续焊和分段焊的变形方向可以不同。只减少电流而不改顺序，纵向弯曲仍会留在原来的方向上。

拘束把收缩引到刚度更低的方向

夹具把某个方向固定住，焊缝在这个方向上收不了，收缩就转向还自由的方向，或者先以应力的形式存着。夹具刚度不够时，构件连同夹具一起动，看起来像没有拘束。夹具很强、焊完仍然贴合，松开以后弹起，说明变形被换成了残余应力，并不是收缩消失了。要在松开夹具之后再量尺寸，夹具里量到的合格不能当成最终形状。

支撑加在刚度已经很高的一侧，几乎不改变变形；加在原来会跑的那一侧，才能把位移赶到还能接受的方向。支撑拆掉的时刻也有关系。焊缝还热时拆除，收缩的后半段没有拘束，变形会补上。完全冷却后再拆，弹出的是弹性恢复。热态拆和冷态拆得到的最终形状不一样。只比较夹具里的尺寸，会把这两种恢复混在一起。

点焊本身也是一组小焊缝，点焊的顺序同样会把板先拉向某一边。正式焊缝再按另一顺序焊，两种顺序可能互相打架，扭曲因此出现。点焊过稀，正式焊接时板边已经错开，后面的变形是在错边的基础上发生的。点焊间距和顺序要和正式焊缝一起看。只改正式焊缝的方向，点焊留下的初始弯曲还在。

单侧角焊缝的角变形，用背面一道焊缝来平衡，比单纯加大夹具力量更直接。夹具能把角度压住，松开后角度仍会回来一部分。背面焊缝是在反方向增加一块收缩，用来对消。若结构不允许背面焊接，就要在焊前把板预置一个反向角度，让收缩刚好把预置角度拉平。预置角度是利用收缩，夹具是对抗收缩，松开后的结果不同。

焊接热输入越大，收缩量越大。同样的顺序和夹具，改用更大的焊脚，变形会明显增加。减小焊脚或改成分段，收缩总量下降，顺序不当造成的方向性仍然存在，只是幅度变小。不要因为减小了电流就认为顺序可以随意。幅度变小和方向改变是两件事。方向仍朝先焊的一侧，说明顺序还在起主要作用。

变形在焊接过程中就已经朝一边长，夹具没有挡住，是顺序和热输入。夹具里形状合格，松开才跑，是拘束把收缩存成了应力。对称件总是先焊的那面凹进去，是两侧收缩没有交替。薄板出现波浪而角度并不大，是压应力失稳，加厚夹具边框比改变焊道顺序更对症。按变形出现的时刻和松开前后的差别来判断，比焊完再整体火焰矫正更能对着原因。