第一章焊接应力与变形.ppt
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1、第一章 焊接应力与变形,第一节 焊接应力与变形的产生 第二节 焊接残余应力 第三节 焊接变形,一.焊接应力与变形的基本知识,1.焊接变形 物体在外力作用下或温度等因素的作用下,其形状和尺寸发生变化,这种变化称为物体的变形.,一.焊接应力与变形的基本知识,2.应力 物体受到外力的作用导致物体内部之间的相互作用力称为内力.作用在单位面积上的内力叫应力.,3.焊接应力和焊接变形 存在焊件的内应力叫焊接应力.焊接引起的焊件变形叫焊接变形.,二.研究焊接应力与变形的基本假定,1.平截面的假定 2.金属性质不变的假定 3.金属屈服点的假定 4.焊接温度场假定,三.焊接应力与变形产生的原因,1.焊件受热不均
2、匀 2.焊缝金属的收缩 3.金属组织的变化 4.焊件的刚性和拘束,焊接应力与变形产生的原因,其中最根本的原因是焊件受热不均匀,其次是由于焊缝金属的收缩、金相组织的变化及焊件的钢度不同所致。,焊件受热不均匀,1 不受约束的杆件在均匀加热时的应力与变形 2 受约束的杆件在均匀加热时的应力与变形 3 长板条加热引起的应力与变形 4 长板条一侧加热引起的应力与变形,钢板条中心加热和冷却时的应力与变形,第二节 焊接残余应力,一.焊接残余应力的分类 二.焊接残余应力的分布 三.焊接残余应力对焊接结构的影响 四.减小焊接残余应力的措施 五.消除焊接残余应力的方法 六.焊接残余应力的测定,一.焊接残余应力的分
3、类,1 按应力在焊件内的空间位置分 一维空间应力 二维空间应力 三维空间应力,2.按应力存在的时间分 焊接瞬时应力 焊接残余应力,二.焊接残余应力的分布,1. 纵向残余应力的分布 作用方向平行于焊缝轴线的残余应力称为纵向残余应力 2 . 横向残余应力的分布 垂直于焊缝轴线的残余应力称为横向残余应力 3. 特殊情况下的残余应力分布 见下图,3.特殊情况下的残余应力分布,(1). 厚板中的焊接残余应力 (2). 在拘束状态下的焊接残余应力 (3). 封闭焊缝中的残余应力 (4).焊接梁柱中的残余应力 (5). 环行焊缝中的残余应力,厚板中的焊接残余应力,在拘束状态下的焊接残余应力,封闭焊缝中的残余
4、应力,三.焊接残余应力对焊接结构的影响,1. 对焊接结构强度的影响 2. 对构件加工尺寸的影响 3. 对受压杆件稳定性的影响,四.减小焊接残余应力的措施,1 设计措施 尽量减少结构上焊缝的数量和焊缝尺寸 避免焊缝过分集中,焊缝间应保持足够的距离采用钢度较下的接头形式 2 工艺措施 采用合理的装配顺序和方向预热法冷焊法降低焊缝的据束度加热“减应区”法,五.消除焊接残余应力的方法,1 热处理法 整体热处理法局部热处理法 2 机械拉伸法 拉伸载荷越高,残余应力消除越彻底 3 温差拉伸法 采用局部加热形成的温差来拉伸压缩变形区 4 锤击法 锤击时应注意施力适当,以免施力过大 5 振动法 振动法设备简单
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- 第一章 焊接 应力 变形
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