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2012年一级建造师《机电工程》详解:焊接应力及焊接变形

2012-9-7  作者:  来自于:网络转载

  1.焊接应力

  焊接过程是一个先局部加热,然后再冷却的过程。焊件在焊接时产生的变形称为热变形,焊件冷却后产生的变形称为焊接残余变形,这时焊件中的应力称为焊接残余应力。焊接应力包括沿焊缝长度方向的纵向焊接应力,垂直于焊缝长度方向的横向焊接应力和沿厚度方向的焊接应力。

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  2.焊接残余应力对结构性能的影响

  (1)对结构静力强度的影响:焊接应力不影响结构的静力强度。

  (2)对结构刚度的影响:焊接残余应力降低结构的刚度。

  (3)对受压构件承载力的影响:焊接残余应力降低受压构件的承载力。

  (5)对疲劳强度的影响:焊接残余应力对结构的疲劳强度有明显不利影响。

  3.焊接变形

  焊接变形包括纵、横收缩、弯曲变形、角变形和扭曲变形等(图3-49),通常是几种变形的组合。任一焊接变形超过验收规范的规定时,必须进行校正,以免影响构件在正常使用条件下的承载能力。

  4.减少焊接应力和焊接变形的措施

  (1)设计措施

  1)尽可能使焊缝对称于构件截面的中性轴,以减小焊接变形。

  2)采用适宜的焊脚尺寸和焊缝长度。

  3)焊缝不宜过分集中。

  4)应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉。

  5)尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。

  (2)工艺措施

  1)采取合理的施焊次序。

  2)采用反变形。

  3)对于小尺寸焊件,焊前预热,或焊后回火加热至600℃左右,然后缓慢冷却,可以消除焊接应力和焊接变形。也可采用刚性固定法将构件加以固定来限制焊接变形,但却增加了焊接残余应力。

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