焊接應力什麼意思
⑴ 焊接應力到底什麼意思
應力的定義
當材料在外力作用下不能產生位移時,它的幾何形狀和尺寸將發生變化,這種形變稱為應變(Strain)。材料發生形變時內部產生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力.把分布內力在一點的集度稱為應力(Stress),應力與微面積的乘積即微內力.或物體由於外因(受力、濕度變化等)而變形時,在物體內各部分之間產生相互作用的內力,以抵抗這種外因的作用,並力圖使物體從變形後的位置回復到變形前的位置。在所考察的截面某一點單位面積上的內力稱為應力(Stress)。按照應力和應變的方向關系,可以將應力分為正應力σ 和切應力τ,正應力的方向與應變方向平行,而切應力的方向與應變垂直。按照載荷(Load)作用的形式不同,應力又可以分為拉伸壓縮應力、彎曲應力和扭轉應力。
[編輯本段]應力的分類
同截面垂直的稱為正應力或法向應力,同截面相切的稱為剪應力或切應力。應力會隨著外力的增加而增長,對於某一種材料,應力的增長是有限度的,超過這一限度,材料就要破壞。對某種材料來說,應力可能達到的這個限度稱為該種材料的極限應力。極限應力值要通過材料的力學試驗來測定。將測定的極限應力作適當降低,規定出材料能安全工作的應力最大值,這就是許用應力。材料要想安全使用,在使用時其內的應力應低於它的極限應力,否則材料就會在使用時發生破壞。
有些材料在工作時,其所受的外力不隨時間而變化,這時其內部的應力大小不變,稱為靜應力;還有一些材料,其所受的外力隨時間呈周期性變化,這時內部的應力也隨時間呈周期性變化,稱為交變應力。材料在交變應力作用下發生的破壞稱為疲勞破壞。通常材料承受的交變應力遠小於其靜載下的強度極限時,破壞就可能發生。另外材料會由於截面尺寸改變而引起應力的局部增大,這種現象稱為應力集中。對於組織均勻的脆性材料,應力集中將大大降低構件的強度,這在構件的設計時應特別注意。
物體受力產生變形時,體內各點處變形程度一般並不相同。用以描述一點處變形的程度的力學量是該點的應變。為此可在該點處到一單元體,比較變形前後單元體大小和形狀的變化。
[編輯本段]線應變
在直角坐標中所取單元體為正六面體時,三條相互垂直的棱邊的長度在變形前後的改變數與原長之比,定義為線應變,用ε表示。一點在x、y、z方向的線應變分別為εx、εx、εy、εz。線應變以伸長為正,縮短為負。
[編輯本段]切應變
單元體的兩條相互垂直的棱邊,在變形後的直角改變數,定義為角應變或切應變,用γ表示。一點在x-y方向、y-z方向z-x方向的切應變,分加別為γxy、γyz、γzx。切應變以直角減少為正,反之為負。
[編輯本段]一點的應變狀態
一點的應變分量εx、εy、εz、γxy、γyz、γzx已知時,在該點處任意方向的線應變,以及通過該點任意兩線段間的直角改變數,都可根據應變分量的坐標變換公式求出。該點的應變狀態也就確定。
表示一點應變狀態的個應變分量εx、εy、εz、γxy、γyx、γyzγzy、γzx、γxz組成的應變張量,即
式中 右邊的張量中的切應變用εxy、εxz、---表示,適用於使用張量的附標標號的表示法;
左邊張量中的切應變用γxy、γxz、---表示,是工程習慣表示法。
二者概念相同,大小相差一倍。應變張量也是二階對稱量,其中切應變分量εxy=εyx
[編輯本段]測量工具
應力儀是來測定透明物體由於內應力而產生的雙折射現象的儀器。這種雙折射(應力)的來源,是由於均勻的冷卻或外界機械作用等原因引起的。
⑵ 焊接應力 幾種
焊接殘余應力是來由於焊接引起焊件不均源勻的溫度分布,焊縫金屬的熱脹冷縮等原因造成的,所以伴隨焊接施工必然會產生殘余應力。焊接應力主要來自三個方面:
1、焊接件溫度差引起的伸縮應力。
2、金相變化的應力。
3、金屬從固態變成液態又凝固產生的晶粒變形應力。
⑶ 什麼是焊接變形和焊接應力
接時局部不均勻的熱輸入是產生焊接應力與變形的決定因素。而熱輸入是通過材料因素、製造因素和結構因素所構成的內拘束度和外拘束度而影響熱源周圍的金屬運動,最終形成焊接應力的變形。材料因素主要為材料特性、熱物理常數及力學性能(熱膨脹系數α=f(t),彈性模量E=f(T),屈服強度σs= f(T),σs(T)=0的溫度,Tk或稱「力學熔化溫度」以及相變等),在焊接溫度場中,這些特性呈現出決定熱源周圍金屬運動的內拘束度。製造因素(工藝措施、夾持狀態)和結構因素(構件形狀、厚度及剛性等)則更多地影響著熱源金屬的外拘束度。隨焊接熱過程二變化的內應力場和構件變形,稱為焊接瞬態應力與變化。而焊後,在室溫條件下殘留於構件中的內應力場和宏觀變化,稱為焊接殘余應力與焊接殘余變形。由於焊接應力和變形問題的復雜性,在工程實踐中往往採用試驗測試與理論分析和數值計算相結合的方法來掌握其規律,以期能達到預測控制和調整焊接應力與變形的目的。(2)工藝措施及剖析根據多年的實際經驗和理論分析結果,不管哪種形式的底板,在焊接工藝上採取的工藝措施大致相同,其主要措施有: ① 先焊短焊縫後焊長焊縫,採取分段退焊,由內向外依次進行。 ② 中心板和內環板之間的焊縫,可由數名焊工均布對稱施焊,並可同時進行。 ③ 內環板與外環板的搭接焊縫暫時不焊,留待底層壁板與內環板角焊縫施焊完畢後在進行焊接。其防焊接應力與變形的主要原理要點是: ① 焊接後自由收縮 ② 減少焊接區與整體結構之間的溫差③ 使焊接應力盡量減少並均勻布置
⑷ 焊接應力是怎麼產生的
焊接中.焊縫處溫度迅速升高,體積膨脹。熱影響區溫度低,阻礙焊縫專膨脹,結果焊縫處產生屬壓應力,熱影響區產生拉應力。但此時焊縫處於塑性狀態,焊縫被壓應力墩粗,鬆弛了此應力。
焊後冷卻時,熱影響區冷卻速度快,很快進入彈性狀態,焊縫處溫度高,處於塑性狀態。這時焊縫收縮,較熱影響區收縮慢,焊縫阻礙熱影響區收縮,焊縫仍受壓應力,影響區受拉應力。但焊縫處於塑性狀態,焊縫的塑性墩粗,鬆弛了此應力。
熱影響區溫度不斷降低,冷卻速度也變慢,當焊縫的冷卻速度高於熱影響區時,焊縫收縮較快,焊縫的收縮受到熱影響區阻礙,應力方向發生了轉變,焊縫受拉應力,熱影響區受壓應力。當焊縫和熱影響區都進入彈性狀態時,因焊縫溫度高,冷卻速度快,收縮量大,熱影響區溫度低,冷卻速度低,收縮量小,焊縫收縮受到熱影響區阻礙,結果焊縫受拉應力,熱影響區受壓應力。此時沒有塑性變形,這一對壓應力,隨著溫度的降低,焊縫收縮受阻礙越來越大,拉應力也越來越大,直至室溫,拉應力可近似於屈服極限。
豪克能焊接應力消除設備能有效消除焊應力80%以上,防止焊接開裂變形問題!!
⑸ 什麼是焊接應力如何減小焊接應力
焊接應力是由於焊接產生的熱量輸入不均勻造成的,簡單來說就是熱脹冷縮的原理。專不同區域熱量不同,變屬形不同,產生應力。
減小措施:在滿足要求情況下,盡量使用小電流,減小熱量輸入。盡量對稱焊接,從中間往兩邊,分段退焊。焊前預做反變形。或是焊後熱處理消除應力,或用機械矯正法拱平。
⑹ 焊接應力是個啥
看不見,摸不著,但是存在。
⑺ 焊接應力和焊接變形有什麼關系
焊接應力和焊接變形之間的關系如下:
(1)焊接應力分布和焊接變形大小取決於材料的線膨脹專系數屬、彈性模量、屈服點、溫度場和焊件的形狀尺寸,溫度場又與材料的導熱率、比熱、密度以及焊接參數等因素有關。
(2)在焊接結構中,焊接應力和焊接變形同時存在,又相互制約。如在焊接過程中常用夾具剛性固定法施焊,這樣變形小而應力卻增加了;反之,使焊接應力減小,要允許焊件有一定程度的變形。這要根據具體情況而定,是以減少應力為主,還是減小變形為主。
(3)在生產中,往往要求焊接結構既不能有較大的焊接變形,又不允許有較大的焊接應力。因為焊接應力與變形在一定條件下將影響焊接結構的強度、剛度、受壓時的穩定性以及尺寸的准確性和加工精度等。
⑻ 什麼是焊接應力,干什麼用的
焊接應力主要是熱應力,在焊接過程中產生,影響焊接結構的強度和精度,要及時進行處理,特別是精密和受載荷的零部件,可以採用振動時效設備進行消除豪克能焊接應力消除設備進行處理。
⑼ 焊接應力及變形產生的原因是什麼
焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產回生焊接應力和變形的根本答原因。
當焊接引起的不均勻溫度場尚未消失時,焊件中的這種應力和變形稱為瞬態焊接應力和變形;焊接溫度場消失後的應力和變形稱為殘余焊接應力和變形。在沒有外力作用的條件下,焊接應力在焊件內部是平衡的。
焊接應力和變形在一定條件下會影響焊件的功能和外觀,因此是設計和製造中必須考慮的問題。
(9)焊接應力什麼意思擴展閱讀:
焊接變形的預防和控制:
焊接變形的大小與焊縫的尺寸、數量和布置有關。
首先從設計上合理地確定焊縫的數量、坡口的形狀和尺寸,並恰當地安排焊縫的位置,對於減少變形十分重要。
在工藝上採用高能量密度的焊接方法和小線能量的工藝參量,例如多層焊對減少焊縫的縱、橫向收縮以及由此引起的撓曲和失穩變形是有利的。
但多層焊對角變形不利。採用合理的裝配、焊接順序、反變形和剛性固定可以減少焊接變形。
參考資料來源:網路—焊接應力和變形
⑽ 簡述焊接應力的影響
焊接殘余應力對結構性能的影響
1.對結構靜力強度的影響:焊接應力不專影響結構屬的靜力強度。
2.對結構剛度的影響:焊接殘余應力降低結構的剛度。
3.對受壓構件承載力的影響:焊接殘余應力降低受壓構件的承載力。
4.對低溫冷脆的影響:增加鋼材在低溫下的脆斷傾向。
5.對疲勞強度的影響:焊接殘余應力對結構的疲勞強度有明顯不利影響。
焊接過程中,對焊件進行不均勻加熱和冷卻,是產生焊接應力和變形的根本原因。
在冷熱加工過程中,產生殘余應力,高者在屈服極限附近。構件中的殘余應力大多數表現出很大的有害作用;如降低構件的實際強度,降低疲勞極限,造成應力腐蝕和脆性斷裂。並且由於殘余應力的鬆弛,使零件產生翹曲,大大的影響了構件的尺寸精度。因此降低構件的殘余應力,是十分必要的。