【2017年整理】焊接应力变形与接头强度培训课件.ppt

4、焊接残余应力对应力腐蚀开裂的影响 焊件在拉应力和腐蚀介质的共同作用下，易出现 应力腐蚀开裂，如低碳钢在NaOH溶液中的腐蚀。 应力腐蚀开裂的原因和步骤： ①、在腐蚀介质中，构件表面出现的局部腐蚀将形成微小蚀坑造成应力集中，并产生微小裂纹； ②、在腐蚀介质的作用下，裂纹尖端将被不断腐蚀，并在应力的作用下产生新的表面； ③、新表面又将被腐蚀介质腐蚀掉，并使裂纹扩展。当裂纹扩展到临界值时，在应力的作用下裂纹将快速扩展造成脆断。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 应力腐蚀开裂所需的时间与应力大小有关。应力越大，发生断裂的时间越短。 图17 不锈钢的应力腐蚀开裂 ○—Cr18Ni9Ti；△—Cr25Ni20 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 三、焊接残余应力的控制和消除措施 1、焊接残余应力的控制 ①、采用合理的焊接顺序——先焊收缩量大和工作应力大的焊缝。 图18 焊接过程中焊接顺序的选择 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ②、采用局部加热法——通过局部加热既减少温度梯度降低内应力，同时局部加热产生的膨胀使焊接区产生与焊缝收缩时相反的变形，冷却时加热区的收缩和焊缝收缩一致，通过焊缝自由收缩降低内应力。 图19 通过局部加热降低内应力 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2、焊接后消除应力的措施 ①、机械拉伸法——通过施加外载对焊件进行拉伸，焊件的拉应力区在外力的作用下总体拉力变大，甚至产生塑性变形；构件的压应力区将与外载的拉力相互抵消，甚至压应力完全消除。 图20 通过加载降低内应力 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ②、焊后热处理——焊后热处理是将焊接构件整体或局部加热到某一温度，并保持一定时间，然后使其均匀冷却到室温，从而降低或消除应力的方法。 A、局部高温回火——在焊缝周围的局部区域内进行加热。该方法可改善焊接接头的力学性能，降低应力的峰值，但不能完全消除应力。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. B、整体高温回火——将整个焊接构件在高温下进行回火。一般而言，回火温度越高，回火时间越长，应力消除就越彻底。 图21 消除应力与高温回火温度和时间的关系 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第三节 残余应力变形 焊接残余变形是焊接热循环过程中的压缩塑性变形导致构件出现缩短的现象。该过程的出现是不可逆的。 一、焊接残余变形的基本形式 焊接构件的收缩主要是由沿焊缝长度方向的纵向收缩和垂直于长度方向的横向收缩综合作用形成。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 焊接残余变形的部分实例： 图22 沿焊缝纵向和横向的收缩变形 图23 翘曲变形 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspo