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焊接应力与变形产生的原因

发布日期:2015-04-20 11:05 来源:http://www. 点击:

产生焊接应力与变形的因素很多,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刚度不同所致。另外,焊缝在焊接结构中的位置、装配焊接顺序、焊接方法、焊接电流及焊接方向等对焊接应力与变形也有一定的影响。
(1)焊件的不均匀受热
金属的焊接是一个局部的加热过程,焊件上的温度分布极不均匀,为了便于了解不均匀受热时应力与变形的产生,下面对金属在不同条件下产生的应力与变形进行讨论。
1)不受约束的杆件在均匀加热时的应力与变形 根据前面对变形知识的讨论,不受约束的杆件在均匀加热与冷却时,其变形属于自由变形,因此在杆件加热过程中不会产生任何内应力,冷却后也不会有任何残余应力和残余变形。
2)受约束的杆件在均匀加热时的应力与变形 根据前面对非自由变形情况的讨论,受约束杆件的变形属于非自由变形,既存在外观变形,也存在内部变形。

焊缝金属的收缩
当焊缝金属冷却、由液态转为固态时,其体积要收缩。由于焊缝金属与母材是紧密联系的,因此,焊缝金属并不能自由收缩。这将引起整个焊件的变形,同时在焊缝中引起残余应力。另外,一条焊缝是逐步形成的,焊缝中先结晶的部分要阻止后结晶部分的收缩,由此也会产生焊接应力与应变。

 


 

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