影響焊接殘余應力的因素有哪些

㈠ 鋼結構焊接後產生殘余應力和變形的主要原因是什麼

焊件在焊接過程中，熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限（Yield strength），以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。 這樣，焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。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生焊接應力和變形的根本原因。 焊接殘余應力，是焊接工程研究領域的重點問題。涉及焊接的各種工程應用中，都十分關注殘余應力的影響。例如，在土木工程領域，對於鋼結構焊接連接，殘余應力對結構的疲勞性能，穩定承載力等均有影響。
焊接應力有暫時應力與殘余應力之分。暫時應力只在焊接過程中一定的溫度條件
下存在，當焊件冷卻至常溫時，暫時應力即行消失。焊接殘余應力是指焊件冷卻後殘留在焊件內的應力。從結構的使用要求來看，焊接殘余應力有著重要意義。殘余應力按其方向可分為縱向、橫向和沿厚度方向的應力三種。
1.縱向焊接殘余應力
焊接過程一個不均勻加熱和冷卻的過程。在施焊時，焊件上產生不均勻的溫度場，
焊縫及附近溫度最高，可達1600℃以上，其鄰近區域則溫度急劇下降。不均勻的溫度場將產生不均勻的膨脹。焊縫及附近高溫處的鋼材膨脹最大，由於受到兩側溫度較低，膨脹較小的鋼材的限制，產生了熱狀態塑性壓縮。焊縫冷壓時，被塑性壓縮的焊縫區趨向於縮得比原始長度稍短，這種縮短變形受到焊縫兩側鋼材的限制，使焊縫區產生縱向拉應力。在低碳鋼和低合金鋼中，這種拉應力以常達到鋼材的屈服強度。焊接殘余應力是荷載未作用時的內應力，因此會在焊件內部自相平衡，這就必然在距焊縫稍遠區域應力。用三塊剪切下料的鋼板焊成的工字形截面，縱向焊接殘余應力分布。
2.橫向殘余應力
橫向殘余應力產生的原因有：①由於焊縫縱向收縮，兩塊鋼板趨向於外彎成弓形的趨勢，但在實際上焊縫將兩塊鋼板連成整體，不能分開，於是在焊縫中部將產生橫向拉應力，而在兩端產生橫向壓應力。②焊縫在施焊過程中，先後冷卻的時間不同，先焊的焊縫已經凝固，且具有一定的強度，會阻止後焊焊縫在橫向的自由膨脹，使其產生橫向的塑性壓縮變形。當焊縫冷卻時，後焊焊縫的收縮受到已凝固焊縫的限制而產生橫向拉應力，同時在先焊部分的焊縫內產生橫向壓應力。橫向收縮引起的橫向應力與施焊方向及先後次序有關，焊縫的橫向殘余應力是上述兩種原因產生的應力的合成。
3.沿焊縫厚度方向的殘余應力
在厚鋼板的連接中，焊縫需要多層施焊。因此，除有縱向和橫向殘余應力之外，沿厚度方向還存在著殘余應力。這三種應力可能形成比較嚴重的同號三軸應力；會大大降低結構連接的塑性。這就是焊接結構易發生脆性破壞的原因之一。
以上分析是焊件在無外加約束情況下的焊接殘余應力。若焊件施焊時處在約束狀態，如採用強大夾具或焊件本身剛度較大等，焊件將因不能自由伸縮變形而產生更大的焊邊殘余應力，且隨約束程度增加而增大。
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㈡ 影響焊接殘余應力的因素

你好，影響焊接殘余應力的因素一般有材質焊接性，焊接結構拘束度，是否熱處理，焊接熱輸入等。
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㈢ 焊接殘余應力會對構件產生哪些影響

你好，焊接參與抄應力對結構襲的影響如下：
（1）對結構靜力強度的影響：不影響結構的靜力強度；
（2）對結構剛度的影響：殘余應力使構件的變形增大，剛度降低；
（3）對壓桿穩定的影響：焊接殘余應力使壓桿的撓曲剛度減小，從而必定降低其穩定承載能力；
（4）對低溫冷脆的影響：在低溫下使裂紋容易發生和發展，加速構件的脆性破壞；
（5）對疲勞強度的影響：焊接殘余應力對疲勞強度有不利的影響，原因就在於焊縫及其近旁的高額殘余拉應力。
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㈣ 產生縱向焊接殘余應力的主要原因是什麼

原因是因為焊來接接頭的局部不均勻源加熱；焊縫金屬的熱脹冷縮；焊接接頭的組織變化；由於焊接接頭的剛性拘束約束焊縫變形。

焊接或切削加工後，殘余應力會引起零件發生翹曲或扭曲變形，甚至開裂。或經淬火、磨削後表面會出現裂紋。殘余應力的存在有時不會立即表現為缺陷，而當零件在工作中因工作應力與殘余應力的疊加，使總應力超過強度極限時，便出現裂紋和斷裂。

(4)影響焊接殘余應力的因素有哪些擴展閱讀：

工件在製造過程中，將受到來自各種工藝等因素的作用與影響；當這些因素消失之後，若構件所受到的上述作用與影響不能隨之而完全消失，仍有部分作用與影響殘留在構件內，則這種殘留的作用與影響。

鑄件逐漸冷卻，當薄壁部分進入彈性狀態而厚壁部分仍處於塑性時，壓應力使厚壁部分產生塑性變形，繼續變粗，而薄壁部分只是彈性拉長，這時拉壓應力隨厚壁部分變粗而消失。

鑄件仍繼續冷卻，當薄厚壁部分進入彈性區時，由於厚壁部分溫度高，收縮量大。但薄壁部分阻止厚壁部分收縮，故薄壁受壓應力，厚壁受拉應力。

應力方向發生了變化。這種作用一直持續到室溫，結果在常溫下厚壁部分受拉應力，薄壁部分受壓應力。

㈤ 焊接殘余應力對結構哪些影響

（1）對結構靜力強度的影響：不影響結構的靜力強度；
（2）對結構剛度的影內響：殘余應力使構件容的變形增大，剛度降低；
（3）對壓桿穩定的影響：焊接殘余應力使壓桿的撓曲剛度減小，從而必定降低其穩定承載能力；
（4）對低溫冷脆的影響：在低溫下使裂紋容易發生和發展，加速構件的脆性破壞；
（5）對疲勞強度的影響：焊接殘余應力對疲勞強度有不利的影響，原因就在於焊縫及其近旁的高額殘余拉應力。

㈥ 鋼結構產生焊接殘余應力的主要因素是什麼

這樣，焊接冷卻抄後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。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生焊接應力和變形的根本原因。 焊接殘余應力，是焊接工程研究領域的重點問題。涉及焊接的各種工程應用中，都十分關注殘余應力的影響。例如，在土木工程領域，對於鋼結構焊接連接，殘余應力對結構的疲勞性能，穩定承載力等均有影響 焊接殘余應力應力的計算機模擬採用熱力耦合的彈塑性有限元模型，採用熱分析與靜力分析耦合的方法，計算得到了包括電弧焊、激光焊、電子束焊、激光焊、攪拌 摩擦焊、線性摩擦焊、慣性摩擦焊等高新焊接技術在內的幾乎所有焊接技術得到的焊接結構中的殘余應力分布。模擬結果與實驗測得值吻合良好。 計算機模擬方法正在逐步推廣成為工業界廣泛採用的一種不可或缺的數字化製造技術。 多家國內大學與研究單位，如清華大學（先進成型製造技術教育部重點實驗室），西北工業大學（摩擦焊陝西省重點實驗室）等，都在焊接殘余應力的模擬與模擬技術開發與應用方面有著豐富的研究經驗。

㈦ 焊接殘余應力對結構的影響有哪些

你好，焊接構來件由於存源在高的拉伸殘余應力，且焊縫部位存在熱影響區、焊趾缺陷、接頭應力集中，形成構件上組織和力學的薄弱部位，有可能導致構件運行時的變形、早期開裂、應力腐蝕、疲勞斷裂和脆性斷裂。所以，在可能的情況下採用適合的時效工藝以改善組織性能及消除殘余應力，將可有效地提高構件的穩定性和安全性及使用壽命。 華雲機電生產的振動時效設備對構件施加交變應力，與構件上的殘余應力疊加達到材料的屈服應力，發生局部的宏觀和微觀塑性變形；這種塑性變形往往首先發生在殘余應力最大處和構件的應力集中點，使這里的殘余應力得以釋放，達到降低和均化殘余應力的作用。

㈧ 影響焊接殘余應力的因素主要有哪些

你好，影響焊接殘余應力的因素一般有材質焊接性，焊接結構拘束度，是否熱處理，版焊接熱輸入等。實際權上，作為特殊過程，焊接過程是不可逆的，在實際焊接過程中，上述各個因素很多時候都會綜合影響焊接結構的殘余應力的，因此具體的焊接工藝還是要根據具體要求來制定的。