论文--焊工工作中的焊接应力与变形

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1、全省技师、高级技师统一职业技能鉴定国家职业资格二级电焊工-论文论文题目：焊工工作中的焊接应力与变形姓名：郭守成身份证号：630121198602172231准考证号:所在省市：青海省西宁市所在单位：青海盐湖海纳化工有限公司摘要：在我们日常焊接过程中，锅炉•压力容器在制造过程中总是要产生焊接应力和焊接变形，而焊接应力和焊接变形直接影响着结构的制造质量和使用性能。因此了解焊接应力和变形产生的原因•影响因素，以及防止•减小焊接应力和焊接变形是十分重要的。关键字：应力变形矫正焊接顺序简介（一）应力和焊接应力（1）应力的基本概念：物体内部截面积上所受的力成为应力。有外力

2、作用引起的应力成为工作应力。如物体收到外部拉力，压力或是剪力的作用而形成的拉应力，压应力或剪应力统称为工作应力。在没有外力作用的条件下平衡平衡物体内部的应力，称为内应力。内应力存在于许多的工程结构中，如铸造结构和焊接结构等，在铸造时由于铸件冷却速度不同而形成的铸造内应力，金属在压力加工时也会有不均匀的塑形变形而形成内应力，焊接时焊接接头的加热膨胀和冷却收缩并不是在自由状态下进行，均受到拘束阻碍而产生内应力，基本上各种加工工艺都会不可避免的产生内应力。内应力的特点是在外力作用下形成的因此他在物体的任意个截面上相互平衡。（2）焊接应力：在焊接过程中焊接结构产生的内

3、应力称为焊接瞬时应力。焊接过程结束在结构内留下来的内应力称为焊接残余应力。焊接瞬时应力和残余应力统称为焊接应力。焊接应力产生的原因，作用形式及在结构中所处的空间状态和可分为以下几点。1根据产生的焊接应力的原因可分为：热应力，焊缝和热影响区在于均匀加热和冷却中产生的应力。它主要与基体金属和焊条金属的热物理性质有关，同时与焊件的钢性有一定的关系。组织应力金属相变时由于体积的变化而引起的应力。H奥氏体分解为珠光体或转变为马氏体都会引起截面积膨胀这种膨胀别不是自由状态下进行，而是受到周围的金属拘束，同吋组织内部的转变也不是均匀的结果产生了组织应力拘束应力：结构自身拘束

4、条件而造成的应力。这种应力于结构形式，焊缝位置，施焊顺序，工件自重，冷却过程中其他受热的部位收缩，坚持件的松紧程度等因素有关。（2）焊接应力的作用形式：可分为拉应力和压应力，在焊接加热时，焊缝及其两侧一定区域能的金属发牛•膨胀，但受到周围冷硬基体金属的拘束，使受到膨胀金属的一定部位受到压应力作用。而周围冷硬区金属受到拉应力作用，当焊接冷却时，焊缝和受热区也受到周围冷硬基体金属的拘束产生拉应力，而周围金属受到压应力。（3）根据焊接应力对焊缝的作用方向：分为纵向内应力和横向内应力。纵向应力为平行于焊缝方向的应力，横向应力为垂直于焊缝方向的应力（4）根据焊接应力所处

5、的空间状态可分为平面应力和体积应力,平而应力是在一个平面分布的应力。平面应力有分为单项应力和双向应力。单向应力在焊件内只沿一个方向存在的应力，单向应力基本处在于薄板对接及表面堆焊的结构中。双向应力是在一个平面内沿着两个方向存在的应力，双向应力存在于较厚板的对接焊缝及交叉焊缝中。体积应力是沿着三个方向(焊缝纵向，横向，板厚方向)作用的应力。三向应力时材料的塑形变形能力下降，易导致结构脆性断裂，因此是一种危险的应力状态。(二)变形于焊接变形(1)变形于焊接变形的基本概念：物体在应力的作用下发生的形状或尺寸的改变称为变形。变形分为有分为弹性变形和塑形变形。物体在受到

6、应力下发生了变形，但应力去除之后变形随之消失，恢复到原来的形状这种变形称为弹性变形，而当去除应力之后不能恢复到原来的形状称为塑形变形。根据外力或应力的作用形式不同变形可分为压缩变形，拉伸变形,弯曲变形，扭曲变形，因焊接应力所引起的变形称为焊接变形。金属材料产生变形的大小，主要决定于金属所应力的大小以及金属本身的强度和钢性。(2)焊接变形和应力的产生为薄板手工电弧焊某一瞬间焊件温度的分布情况。它说明焊接区的加热和冷却很不均匀因而其组织和性能将随温度的变化而变化。此外焊接接头的组织和性能还与结构和接头的特征焊接工艺的方法和措施，焊接线能量等因素有关。焊接过程中由于

7、不均匀加热和冷却，而在焊接接头区产生不均匀的塑性变形是产生焊接变形和应力的主要作用。而焊接变形和焊接应力有是相互联系的，当焊件拘束度较小时，焊后产生的变形较大，则应力较小，相反焊件拘束度较大，焊后产生的变较小，应力则越大。二焊接残余变形的分类焊接残余变形是焊接后存在于结构中的变形称为焊接变形，主要有一下几种：纵向收缩变形和横向收缩变形，角变形，弯曲变形，波浪变形和扭曲变形以及错边变形等。焊接变形是焊接结构中经常出现的问题，焊接变形过大时往往要矫正，这样不仅提高了成本，而且降低了材料的性能，特别是有的结构应变形较大，无法矫正造成报废。由局部装配焊接引起的结构变形

8、，讲影响整个结构装配的质量甚至造成错边