文档介绍：焊接应力和变形
第一节焊接应力与变形的概念
示例1:杆件均匀加热
示例2:钢板不均匀加热
示例3:平板焊接应力
示例4:铸件冷却应力的形成
第一阶段(τ0-τ1):在高于弹塑性转变温度的阶段,两杆均处于塑性状态,两杆冷却速度虽然不同,收缩也不一致,但该瞬时的应力均可通过塑性变形释放。
第二阶段(τ1-τ2):继续冷却,冷却较快的杆Ⅱ已进入弹性状态,而粗杆Ⅰ仍处于塑性状态,由于细杆Ⅱ冷却快,收缩大于粗杆Ⅰ,所以细杆Ⅱ受拉伸,粗杆Ⅰ受压缩,形成临时内应力,该应力随之会由于粗杆Ⅰ的微量塑性变形(压短)而消失。
第三阶段(τ2-τ3):冷却到更低温度,已被压短的粗杆Ⅰ也处于弹性状态,此时,尽管两杆长度相同,但所处的温度不同。粗杆Ⅰ的温度较高,还会进行较大的收缩;细杆Ⅱ的温度较低,收缩已较小了。因此,粗杆Ⅰ的收缩必然受到细杆Ⅱ的强烈阻碍,于是,杆Ⅱ受压缩,杆Ⅰ受拉伸,直至室温,形成了残余应力。
由此可见,热应力使铸件厚壁和心部受拉伸、薄壁或表层受压缩。
焊件焊后的变形形式主要有:
尺寸收缩、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形等。
第二节焊接残余变形
焊接变形与应力的危害
工件焊接后产生变形和应力对结构的制造和使用会产
生不利影响。
产生焊接变形,可能使焊接结构尺寸不合要求,组装困难,间隙大小不一致等,从而影响焊件质量。
焊接残余应力会增加工件工作时的内应力,降低承载能力;还会引起裂纹,甚至造成脆断,应力的存在会诱发应力腐蚀裂纹。
残余应力是一种不稳定状态,在一定条件下会衰减而产生一定的变形,使构件尺寸不稳定,所以减少和防止焊接变形和应力是十分必要的。