1H412034了解焊接应力与焊接变形及其控制
本条主要知识点:焊接应力与变形产生机理;焊接残余应力的危害及降低焊接应力的措施;焊接变形的危害性及预防焊接变形的措施。
1. 焊接应力与变形产生机理
焊接热输入引起材料不均匀局部加热,使焊缝区熔化,而熔池毗邻的高温区材料的热膨胀则受到周围材料的限制,产生不均匀的压缩塑性变形。在冷却过程中,已发生压缩塑性变形的这部分材料又受到周围材料的制约,不能自由收缩,在不同程度上又被拉伸而卸载,与此同时,熔池凝固,金属冷却收缩也产生了相应的收缩拉应力和变形。这种随焊接热过程而变化的内应力场和构件变形,称为瞬态应力与变形。在室温条件下,焊后残留于构件中的内应力场和宏观变形称为焊接残余应力与焊接残余变形。
2. 焊接残余应力的危害
影响构件承受静载能力;影响结构脆性断裂;影响结构的疲劳强度;影响结构的刚度和稳定性;易产生应力腐蚀开裂;影响构件精度和尺寸的稳定性。
3. 降低焊接应力的措施
设计措施,工艺措施。
4. 焊接变形
焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温条件下的残余变形。就残余变形而言,又可分为焊件的面内变形和面外变形。
(1)焊接变形的危害
降低装配质量;影响外观质量,降低承载力;增加矫正工序,提高制造成本。
(2)预防焊接变形的措施
进行合理的焊接结构设计;采取合理的装配工艺措施;采取合理的焊接工艺措施。