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焊接的應力與變形時如何形成的

發布時間: 2021-02-04 01:55:05

焊接應力和變形是怎樣產生的它們對焊件的使用性能有何影響

焊接時由於每個位置、每個地方的熱輸入量不一樣,都會引起工件的熱收縮,導致工件的內部產生應力和工件的外觀產生變形。如果不經過處理,會影響產品的質量與使用壽命。

❷ 淺談焊接應力與焊接變形的關系

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專材料的線屬膨脹系數、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。

❸ 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!!

❹ 焊接應力與變形的產生原因是什麼

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內織是產生焊接容應力和變形的根本原因。

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。

(4)焊接的應力與變形時如何形成的擴展閱讀:

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

❺ 焊機應力與變形產生的基本原因是什麼

在焊接過程來中,不均勻的加熱,自使得
及其附近的溫度很高,而遠處大部分金屬不受熱,其溫度還是室內溫度。這樣,不受熱的冷金屬部分便阻礙了
及近縫區金屬的膨脹和收縮;因而,冷卻後,
就產生了不同程度的收縮和
(縱向和橫向),就造成了焊接結構的各種變形。金屬內部發生晶粒組織的轉變所引起的體積變化也可能引起焊件的變形。這是產生焊接應力與變形的根本原因。

❻ 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。

(6)焊接的應力與變形時如何形成的擴展閱讀:

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

❼ 產生焊接應力和變形的原因是什麼消除焊接應力的辦法有哪些

產生焊接應力和變形的原因是什麼是殘余應力和不均勻加熱, 消除焊接應力的辦法有盡量減少其產生,熱處理, 捶擊, 噴丸等。

❽ 焊接變形和應力產生的原因和預防措施有哪些

焊接變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形等。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。減少焊接應力與變形的工藝措施主要有:
一、預留收縮變形量 根據理論計算和實踐經驗,在焊件備料及加工時預先考慮收縮餘量,以便焊後工件達到所要求的形狀、尺寸。
二、反變形法 根據理論計算和實踐經驗,預先估計結構焊接變形的方向和大小,然後在焊接裝配時給予一個方向相反、大小相等的預置變形,以抵消焊後產生的變形。
三、剛性固定法 焊接時將焊件加以剛性固定,焊後待焊件冷卻到室溫後再去掉剛性固定,可有效防止角變形和波浪變形。此方法會增大焊接應力,只適用於塑性較好的低碳鋼結構。
四、選擇合理的焊接順序 盡量使焊縫自由收縮。焊接焊縫較多的結構件時,應先焊錯開的短焊縫,再焊直通長焊縫,以防在焊縫交接處產生裂紋。如果焊縫較長,可採用逐步退焊法和跳焊法,使溫度分布較均勻,從而減少了焊接應力和變形。
五、錘擊焊縫法 在焊縫的冷卻過程中,用圓頭小錘均勻迅速地錘擊焊縫,使金屬產生塑性延伸變形,抵消一部分焊接收縮變形,從而減小焊接應力和變形 。
六、加熱「減應區」法 焊接前,在焊接部位附近區域(稱為減應區)進行加熱使之伸長,焊後冷卻時,加熱區與焊縫一起收縮,可有效減小焊接應力和變形。
七、焊前預熱和焊後緩冷 預熱的目的是減少焊縫區與焊件其他部分的溫差,降低焊縫區的冷卻速度,使焊件能較均勻地冷卻下來,從而減少焊接應力與變形。

❾ 焊接應力與變形是怎麼產生的

焊接是當今金屬熱加工的一種重要工藝手段,它利用電弧產生的高溫(達攝氏6000度以上)回,對母材焊縫金答屬和焊條熔化冶煉,冷卻結晶,形成性能良好的金屬焊縫。因此,焊接過程就是金屬加熱的過程,而且是個局部的不均勻的加熱冷卻過程,焊縫兩側的金屬溫度隨距離呈陡降溫度特性,在焊接過程中被強烈加熱的金屬受到周圍金屬的約束,無法自由的熱漲冷縮,導致內部產生應力。由於焊接過程的加熱和冷卻是不均勻的,母材金屬內部的應力也是不均勻的,某些部位的應力會超過金屬的屈服極限,形成金屬材料塑性變形。隨著焊接過程的結束,焊縫金屬和母材熱漲冷縮,但已形成塑性變形的那部分金屬無法回歸原來性狀,焊接變形與焊接應力,或大或小地無可避免的產生了。
焊接變形和應力是對孿生子,兩者相輔相成,此消彼長。焊接變形受工件剛性大小的牽制,當工件剛性小,焊接變形就大,內應力就小,相反工件剛性強,變形會小,內應力就大 。因此在大剛性工件焊接時,要特別注意採取有效工藝措施,防止焊接裂縫的產生;在薄板結構焊接時,因為剛性小,工件往往會產生大的變形,輕型船舶的外鈑較薄,肋骨和焊縫較多,廋馬型焊接變形屢屢出現。

❿ 焊接應力及變形產生的原因是什麼減少和防止焊接應力及變形的常用方法是什麼


減少辦法:

1、合理設計焊接構件 在保證結構有足夠承載能力情況下,盡量減少焊縫數量、焊縫長度及焊縫截面積;要使結構中所有焊縫盡量處於對稱位置。厚大件焊接時,應開兩面坡口進行焊接,避免焊縫交叉或密集。盡量採用大尺寸板料及合適的形鋼或沖壓件代替板材拼焊,以減少焊縫數量,減少變形。


2、採取必要的技術措施 。


(1)反變形法 反變形法指經過計算或憑實際經驗預先判斷焊後的變形大小和方向,或焊前進行裝配時,將焊件安置在與焊接變形方向相反的位置。或在焊前使工件反方向變形,以抵消焊接後所發生的變形。


(2)加裕量法 加裕量法是焊前對焊件加放0.1%-0.2%的收縮量,以補充焊後的收縮。


(3)剛性夾持法 剛性夾持法是採用夾具或點焊固定等手段來約束焊接變形。此種方法能有效防止角變形和薄板結構的波浪形變形。剛性夾持法只能適用於塑性較好的一些焊接材料,且焊後應迅速退火處理以消除內應力,對塑性差的材料,如淬硬性較大的鋼材及鑄鐵不能使用,否則,焊後易產生裂紋。


(4)選擇合理的焊接順序 合理選擇焊接順序能大大減小變形。如構件的對稱兩側都有焊縫,應該設法使兩側焊縫的收縮量能互相抵消或減弱。

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