焊接应力与变形

《焊接应力与变形》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

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

2、定三.焊接应力与变形产生的原因1.焊件受热不均匀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

3、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.焊接残余应力的分类1按应力在焊件内的空间位置分⑴一维空间应力⑵二维空间应力⑶三维空间应力2.按应力存在的时间分⑴焊接瞬时应力⑵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

4、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⑴尽量减少结构上焊缝的数量和焊缝尺寸⑵避免焊缝过分集中,焊缝间应保持足够的距离⑶采用钢度较下的接头形式2工艺措施⑴采用合理的装配顺序和方向⑵预热法⑶冷焊法⑷降低焊缝的据束度⑸加热“减应区”法五.消除焊接残余应力的方法1热处理法①整体热处理法

5、②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,价廉,节省能源,处理费用低.六.焊接残余应力的测定1机械方法⑴切条法⑵钻孔法2物理方法⑴磁性法⑵x射线法⑶超声波法第三节焊接变形一.焊接变形的种类及其影响因素二.控制焊接变形的措施三.矫正焊接变形的方法一.焊接变形的种类及其影响因素1.收缩变形⑴纵向收缩变形⑵横向收缩变形2.角变形角变形的大小与焊接热输入,板厚,焊件的刚性有关3.弯曲

6、变形⑴纵向收缩引起的弯曲变形f=ML⑵横向收缩引起的弯曲变形4.波浪变形防止措施⑴降低焊接残余压应力⑵提高焊件失稳临界应力5.扭曲变形产生扭曲的主要是焊缝的角变形沿焊缝长度方向分布不均匀二.控制焊接变形的措施1.设计措施1)选择合理的焊缝形状和尺寸2)减少焊缝的数量3)合理安排焊缝位置2.工艺措施1)留余量法2)反变形法3)刚性固定法4)选择合理的装配顺序5)合理的选择焊接方法和焊接参数6)热平衡法7)散热法三.矫正焊接变形的方法1手工矫正法主要用于矫正一些小型简单焊件的弯曲变形和薄板的波浪变形2机械矫正

7、法利用机器或工具来矫正焊接变形3火焰矫正法⑴点状加热⑵线状加热⑶三角加热第二章焊接接头及其静载强度第一节焊接接头的类型第二节电弧焊接头的工作应力第三节焊接接头的静载强度计算第一节焊接接头的类型一.焊接接头的组成二.焊缝及焊接接头的基本形式一.焊接接头的组成焊接接头是由焊缝金属、熔合区、热影响区组成不均匀性和应力集中是焊接接头的两个基本属性二.焊缝的基本形式1、对接焊缝对接焊缝的接头可采用卷边。平对接或加工成U形，V形，X形，K形等坡口二.焊缝的基本形式2、角焊缝角焊缝按截面行状可分为平角焊缝,凹角焊缝,凸

8、角焊缝和不等腰角焊缝三.焊接接头的基本形式1对接接头2搭接接头三.焊接接头的基本形式3T形接头三.焊接接头的基本形式4角形接头第二节电弧焊接头的工作应力一应力集中二电弧焊接接头的工作应力分布一应力集中为了表示焊接接头工作应力分布的不均匀程度，引入应力集中焊接接头中产生应力集中的原因1.焊缝中有工艺缺陷2.焊缝外形不合理3.焊接接头设计不合理二电弧焊接接头的工作应力分布1对接接头如果余高太大，虽然使焊缝截面增厚，但却使应力集中程