焊接时，加热和冷却循环总会导致一定程度的变形，焊接变形对尺寸稳定性以及结构力学性能都有很大的影响，控制焊接变形在焊接加工中是一个关键的任务。 在钢结构焊接中，焊接工艺会使构件温度场产生不均匀变化，从而在构件中产生复杂的残余应力分布。残余应力是一种自相平衡的力系，当构件承受荷载时，如受拉、受压等，荷载引起的应力将与截面残余应力相叠加，从而使构件某些部位提前达到屈服强度，并发生塑性变形，故会严重降低构件的刚度和稳定性以及结构疲劳强度。 对构件进行焊接，在焊件上产生局部高温的不均匀温度场，焊接中心处温度可达1600℃，高温区的钢材会发生较大程度的膨胀伸长，但受到相邻钢材的约束，从而在焊件内引起较高的温度应力，并在焊接过程中，随时间和温度而不断变化，称其为焊接应力。焊接应力较高的部位，甚至将达到钢材的屈服强度而发生塑性变形，因而钢材冷却后将有残存于焊件内的应力，称为焊接残余应力。并且在冷却过程中，钢材由于不能自由收缩，而受到拉伸，于是焊件中出现了一个与焊件加热方向大致相反的内应力场。
建筑工程钢结构焊接过程模拟与焊接变形、焊接ansys应力有限元分析-图一
建筑工程钢结构焊接过程模拟与焊接变形、焊接ansys应力有限元分析-图二
建筑工程钢结构焊接过程模拟与焊接变形、焊接ansys应力有限元分析-图三
建筑工程钢结构焊接过程模拟与焊接变形、焊接ansys应力有限元分析-图四
建筑工程钢结构焊接过程模拟与焊接变形、焊接ansys应力有限元分析-图五
2.概况： 某钢铁股份有限公司2000m3高炉工程炉体结构高为36.780m，最大直径为14.2m,最小直径为3.1m 。共分为炉壳底板、炉缸1段、炉缸2段、铁口段、炉缸3段、风口段、炉缸4段、炉腹段、炉腰段、炉身1段、炉身2段、炉身3段、炉身4段、炉身5段、煤气封罩1段、煤气封罩2段、煤气封罩3段、煤气封罩4段、煤气封罩5段等19带。有20mm、40mm、50mm、60mm、65mm五种厚度；总重563t；焊缝总长885.967 m（其中底板焊缝长度为94.835m，炉壳环缝为638.976m，立缝为152.156m，因炉壳在现场只有4条拼装立缝）。 高炉炉壳钢材选用按宝钢标准要求生产BB503钢，高炉炉底板采用Q235-B钢（GB700-88）。BB503钢均要求正火状态供货。 高炉炉壳安装2003年月至10月,工期为145天，并于2003年10月底安装完毕交筑炉公司进行耐火砖砌筑。炉壳共19带，炉底板安装6天，铁口带、风口带组装、安装每带为9天，其它炉壳组装、安装每带为7天，特殊原因影响时间在内，所有工期包括焊接时间。 因此，本高炉的焊接具有工程量大、工期短、技术质量要求高（雨季施工质量难控制）和焊接变形不易控制等特点。 高炉壳体分带图见附图1； 高炉焊缝布置图见附图2； 高炉底板焊缝布置图见附图3 .........................
