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第九章 成型缺陷的产生机理和防止措施2023/9/201
形成
材料成形(铸造、焊接时)的温度改变，导致“热胀冷缩”，而且非均匀的温度变化（如局部的加热、冷却）导致金属内部不均匀的“热胀冷缩”从而产生应力。称为内应力（internal stress)。
工件冷却后仍保留在工件内部的应力称为残余应力（residual stress）。
加热冷却或受力过程中存在的应力称为瞬时应力（instantaneous stress)。亦即动态应力。
另外，固态相变也有膨胀或收缩现象，局部的相变因此也能造成内应力。
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形成 材料成形(铸造、焊接时)的温度改变，导致“热胀冷缩
3-1 内应力
1、内应力的形成
（1）热应力（thermal stress）
不均匀加热冷却过程产生的应力称为热应力。 （因材料的弹-塑性）
杆中心加热，产生内应力（瞬时应力）
当加热变形在弹性范围内，冷却后，残余应力=0
当加热变形超过弹性范围外（塑性），冷却后，残余应变，残余应力
加热时
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3-1 内应力1、内应力的形成加热时2023/9/203
焊件内应力
在不均匀温度场的作用下，被加热到较高温度的区域的金属受到压缩应力，当此应力达到材料在该温度下的屈服限时，局部区域内受到压缩塑性变形，由于塑性变形不可逆，此区域的材料在冷却之后即产生收缩，而周围未受热的金属会限制它的收缩，于是在压缩塑性变形的区域内产生拉应力，而周围区域产生压应力。这种内部应力在温度均匀后残存在物体内部，固称为残余应力。
残余应力是在没有外力的条件下，平衡于内部的应力。
由焊接引起的残余应力称为焊接残余应力。
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焊件内应力2023/9/204
板中心堆焊焊接残余应力形成
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板中心堆焊焊接残余应力形成2023/9/205
铸件的内应力
冷却过程中各部分冷却速度不一致造成的.
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相变应力（transformation stress）
固态相变金属因各区域发生相变的类型不同、时间不同或程度不同，由于不同相组织的比容不同而导致的内应力。
低碳钢
合金钢
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相变应力（transformation stress）
纵向残余应力分布
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板边堆焊焊接残余应力形成
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板边堆焊焊接残余应力形成2023/9/209
工艺措施、 结构设计
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