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焊接應力與焊接變形產生原因分析

更新時間:2018/5/30  點擊數:3055


1.1  焊接應力:焊縫冷卻至原始溫度后,在整個接頭區內焊縫及近縫的拉應力與母材的壓應力區數值達到平衡,這時應力狀態稱為焊接殘余應力,簡稱焊接應力。 

1.2  焊接變形:在焊接應力作用下,如果焊件的約束較小,則焊件會產生相應的尺寸變化或彎曲或翹曲變形,稱為焊接變形。

1.3  焊接應力與焊接變形產生原因  在焊接過程中,在不均勻加熱使得焊縫及其附近的溫度很高,而遠處大部分金屬不受熱,其溫度接近室內溫度。這樣,不受熱的金屬部分便阻礙了焊縫及近縫金屬的膨脹和收縮;因而,冷卻后,焊縫就產生了不同程度的收縮和內應力(縱向和橫向),就造成了焊接結構的各種變形。金屬內部晶粒組織的轉變所引起的體積變化也可能引起焊件的變形,這也是產生焊接應力與變形的根本原因。 

 1.4  焊件殘余應力與變形危害  在焊接過程中焊件將發生變形,隨著變形的產生,焊件內的應力狀態也發生變形,而焊完并冷卻后所留下的變形不是暫時的而是殘余的。通常焊接的殘余變形和應力是同時存在的,但在一般焊接結構中殘余變形的危害性比殘余應力大得多,它使焊件或部件尺寸改變而無法組裝,使整個構件喪失穩定而不能承受載荷,使產品質量大大下降,而矯正卻要浪費大量的人力和物力,有時還導致產品的報廢。同時焊接裂紋的產生往往和焊接殘余應力和焊接變形有著密切的關系。有的金屬由于焊后產生了殘余應力而使其使用性能大為下降,從而對這類金屬的焊件生產工藝上的就存在大量困難。因此,在制造焊接結構時,必須充分了解焊接時應力發生的機理和焊后決定工件變形的基本規律,以控制和減小它的危害。

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