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何謂焊接應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力?是如何形成的?
發(fā)布時(shí)間：2021-04-15
作者：admin
焊接
過(guò)程中，在焊件內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力稱為
焊接應(yīng)力
，按作用的時(shí)間分為焊接瞬時(shí)應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力。
焊接殘余應(yīng)力就是焊后殘留在焊件內(nèi)的焊接應(yīng)力。
焊接是一種局部加熱的工藝過(guò)程。焊接時(shí)，在焊接區(qū)附近產(chǎn)生不均勻的溫度場(chǎng)，工件因溫度升高而膨脹，繼而因冷卻產(chǎn)生收縮。由于接頭附近復(fù)雜的拘束，在大多數(shù)情況下，不能隨著溫度的變化自由膨脹和收縮。因此，在焊后冷卻過(guò)程中，因焊接加熱受到壓縮塑性變形的部位不能自由收縮，這樣在工件內(nèi)部產(chǎn)生不均勻的內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)，使工件產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和變形。
焊接殘余應(yīng)力包括：溫度應(yīng)力、相變應(yīng)力、凝縮應(yīng)力和拘束應(yīng)力等，產(chǎn)生的原因如下：
(1)溫度應(yīng)力。由于焊接是一個(gè)局部的快速加熱和冷卻的過(guò)程，因而焊件各點(diǎn)在同一時(shí)間內(nèi)有不同的溫度。由于不能自由膨脹，就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。
(2)相變應(yīng)力。焊接過(guò)程中，加熱到Ac1以上的金屬，冷卻時(shí)發(fā)生相變，并伴隨有體積改變。600℃以上，即在塑性狀態(tài)下發(fā)生相變的鋼(如低碳鋼管)，相變不一致引起應(yīng)力的產(chǎn)生。隨著鋼內(nèi)合金含量的增加，
奧氏體
相變溫度下降，當(dāng)在彈性狀態(tài)溫度下發(fā)生相變時(shí)，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>
馬氏體
，同時(shí)體積改變就產(chǎn)生應(yīng)力。
(3)凝縮應(yīng)力。焊縫金屬冷卻時(shí)產(chǎn)生局部收縮，由于受到鄰近金屬的限制，即產(chǎn)生拉應(yīng)力。其大小與鋼的線膨脹系數(shù)、焊件厚度、
焊接方法
等因素有關(guān)。
(4)拘束應(yīng)力。焊件被外界條件固定(例如強(qiáng)力對(duì)口、聯(lián)箱短管焊接)后，由于焊接過(guò)程中的變形受到限制而產(chǎn)生的應(yīng)力。
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