第四节_焊接应力及变形介绍.pptVIP

返回 返回 返回 式中 E——为弹性模量； l——为受压杆件的自由长度 I——为构件截面惯性矩， F——为截面积。 式中 ——长细比（L/r） r――截面惯性半径（ ） 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 作业1 1、对接接头的纵向收缩、横向收缩、角变形的影响因素？ 2、预防焊接变形的措施及矫正焊接变形的方法？ 2在焊接过程中调节内应力的措施及焊后消除焊接内应力的方法？ 五、焊接残余应力的测定方法及原理？ 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 返回 返回 返回 返回 返回 返回 内应力的调节及消除措施和测定方法 一、在焊接过程中调节内应力的措施 (一)采用合理的焊接顺序和方向 1、尽量使焊缝能自由收缩，先焊收缩量比较大的焊缝。 例：图2－128中带盖板的双工字钢构件，应先焊盖板的对接焊 缝1，后焊盖板和工字钢之间的角焊缝2，使对接焊缝1能自由收缩，从而减少内应力。 2、先焊工作时受力较大的焊缝 例：在工地焊接梁的接头时，应预先留出一段翼缘角焊缝最后焊接，先焊受力最大的翼缘对接焊缝1，然后焊接腹板对接焊缝2，最后再焊接翼缘角焊缝3，见图2—129。 3、拼板时应先焊错开的短焊缝，然后再焊直通长焊缝，不能采用十字形焊缝 例：见图2—130。如图采用相反的次序，即先焊焊缝3，再焊焊缝1和2，则由于短缝的横向收缩受到限制将产生很大的拉应力。在焊接交叉(不论是丁字交叉或十字交叉)焊缝时，应该特别注意交叉处的焊缝质量。如果在接近纵向焊缝的横向焊缝处有缺陷(如末焊透等)，则这些缺陷正好位于纵焊缝的拉伸应力场中，见图2—131，造成复杂的三轴应力状态。此外，缺陷尖端部位的金属，在焊接过程中不但经受了一次焊接热循环，而且由于应变集中的原因，同时又受到了一次比其它没有缺陷地区大得多的挤压和拉伸塑性变形的过程，消耗了材料的塑性对强度大为不利。这里往往是脆性断裂的根源。 (二) 反变形法 在焊接封闭焊缝或其它刚性较大、自由度较小的焊缝，可以采用反变形法来增加焊缝的自由度，见图2—132。 (三)锤击或辗压焊缝 每焊一道焊缝用带小圆孤面的风枪或小手锤锤击焊缝区，使焊缝得到延伸，从而降低内应力。 锤击应保持均匀、适度，避免锤击过分产生裂纹。采用辗压法，亦可有效地降低内应力。 (四)减应力法（在结构适当部位加热使之伸长） 加热区的伸长带动焊接部位，使它产生一个与焊缝收缩方向相反的变形。在冷却时，加热区的收缩和焊缝的收缩方向相同，使焊缝能自由地收缩，从而降低内应力。其过程见图2—133。利用这个原理可以焊接一些刚性比较大的焊缝，获得降低内应力的效果。 例如图2-134a所示的大皮带轮或齿轮的某一轮幅需要焊缝，为了减少内应力，则在需焊缝的轮幅两侧轮缘上进行加热，使轮幅向外产生变形。 图2-134b，焊缝在轮缘上，则应在焊经两侧的轮幅上进行加热，使轮缘焊缝产生反变形，然后进行焊接，都可取得良好的降低焊接应力的效果。 二、焊后消除焊接内应力的方法 1、整体高温回火 2、局部高温回火 3、机械拉伸 4、温差拉伸 5、振动法 前两种方法在降低内应力的同时还可以改善焊接接头的性能，提高其塑性。 返回 (一)整体高温回火 这个方法是将整个焊接构件：加热到一定温度，然后保温一段时间，再冷却。消除内应力的效果主要取决于加热的温度、材料的成分和组织，也和应力状态、保温时间有关。 1、对于同一种材料，回火温度越高，时间越长，应力也就消除得越彻底。 图2—135为低碳钢A3在500℃、、550℃、600℃、650℃，经过不同的时间保温后的内应力消除效果。 2、热强性好的材料消除内应力所需要的回火温度比热强性差的高。 3、在同样的回火温度和时间下，单轴拉伸应力的消除比双轴和三轴的效果好。 4、回火保温时间目前生产中按厚度来确定，厚度越大，保温时间越长。一般1～2min/mm 注意：对于不同膨胀系数的金属组成的焊接结构，例如奥氏体钢和马氏体钢、奥氏体钢和珠光体钢，虽然回火处理后可以消除焊接应力，但又将产生由于不同膨胀系数而引起的新的内应力。