焊接应力与变形受哪些因素影响
① 焊接应力与变形有哪些不利影响
焊接应力是由于焊接时温度分布不均匀引起的,导致外观产生变形。内部应力可能导致裂纹,变形影响尺寸
② 焊接应力及变形产生的原因是什么
焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产回生焊接应力和变形的根本答原因。
当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时,焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形;焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。在没有外力作用的条件下,焊接应力在焊件内部是平衡的。
焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观,因此是设计和制造中必须考虑的问题。
(2)焊接应力与变形受哪些因素影响扩展阅读:
焊接变形的预防和控制:
焊接变形的大小与焊缝的尺寸、数量和布置有关。
首先从设计上合理地确定焊缝的数量、坡口的形状和尺寸,并恰当地安排焊缝的位置,对于减少变形十分重要。
在工艺上采用高能量密度的焊接方法和小线能量的工艺参量,例如多层焊对减少焊缝的纵、横向收缩以及由此引起的挠曲和失稳变形是有利的。
但多层焊对角变形不利。采用合理的装配、焊接顺序、反变形和刚性固定可以减少焊接变形。
参考资料来源:网络—焊接应力和变形
③ 什么变形是导致焊接应力与变形的主要根源
1、原因:焊抄件变形是指在焊接过程中,由于对焊件局部加热与冷却作用,使熔填金属与母材附近产生热应变,这种热应变在焊道冷却时会产生收缩应力,因而使焊件产生弯曲,扭曲或扭转等现象,称之为变形。由上述可知,变形是焊接施工过程中,由于热胀与冷缩作用之结果所造成,因此也可说温度是造成变形的主要因素。
2、焊接:也称作熔接、镕接,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。
④ 焊接应力及变形产生的原因是什么减少和防止焊接应力及变形的常用方法是什么
减少办法:
1、合理设计焊接构件 在保证结构有足够承载能力情况下,尽量减少焊缝数量、焊缝长度及焊缝截面积;要使结构中所有焊缝尽量处于对称位置。厚大件焊接时,应开两面坡口进行焊接,避免焊缝交叉或密集。尽量采用大尺寸板料及合适的形钢或冲压件代替板材拼焊,以减少焊缝数量,减少变形。
2、采取必要的技术措施 。
(1)反变形法 反变形法指经过计算或凭实际经验预先判断焊后的变形大小和方向,或焊前进行装配时,将焊件安置在与焊接变形方向相反的位置。或在焊前使工件反方向变形,以抵消焊接后所发生的变形。
(2)加裕量法 加裕量法是焊前对焊件加放0.1%-0.2%的收缩量,以补充焊后的收缩。
(3)刚性夹持法 刚性夹持法是采用夹具或点焊固定等手段来约束焊接变形。此种方法能有效防止角变形和薄板结构的波浪形变形。刚性夹持法只能适用于塑性较好的一些焊接材料,且焊后应迅速退火处理以消除内应力,对塑性差的材料,如淬硬性较大的钢材及铸铁不能使用,否则,焊后易产生裂纹。
(4)选择合理的焊接顺序 合理选择焊接顺序能大大减小变形。如构件的对称两侧都有焊缝,应该设法使两侧焊缝的收缩量能互相抵消或减弱。
⑤ 焊接变形和应力产生的原因和预防措施有哪些
焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。焊接过程中,对焊件进行不均匀加热和冷却,是产生焊接应力和变形的根本原因。减少焊接应力与变形的工艺措施主要有:
一、预留收缩变形量 根据理论计算和实践经验,在焊件备料及加工时预先考虑收缩余量,以便焊后工件达到所要求的形状、尺寸。
二、反变形法 根据理论计算和实践经验,预先估计结构焊接变形的方向和大小,然后在焊接装配时给予一个方向相反、大小相等的预置变形,以抵消焊后产生的变形。
三、刚性固定法 焊接时将焊件加以刚性固定,焊后待焊件冷却到室温后再去掉刚性固定,可有效防止角变形和波浪变形。此方法会增大焊接应力,只适用于塑性较好的低碳钢结构。
四、选择合理的焊接顺序 尽量使焊缝自由收缩。焊接焊缝较多的结构件时,应先焊错开的短焊缝,再焊直通长焊缝,以防在焊缝交接处产生裂纹。如果焊缝较长,可采用逐步退焊法和跳焊法,使温度分布较均匀,从而减少了焊接应力和变形。
五、锤击焊缝法 在焊缝的冷却过程中,用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝,使金属产生塑性延伸变形,抵消一部分焊接收缩变形,从而减小焊接应力和变形 。
六、加热“减应区”法 焊接前,在焊接部位附近区域(称为减应区)进行加热使之伸长,焊后冷却时,加热区与焊缝一起收缩,可有效减小焊接应力和变形。
七、焊前预热和焊后缓冷 预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差,降低焊缝区的冷却速度,使焊件能较均匀地冷却下来,从而减少焊接应力与变形。
⑥ 焊接应力和变形是怎样产生的它们对焊件的使用性能有何影响
焊接时由于每个位置、每个地方的热输入量不一样,都会引起工件的热收缩,导致工件的内部产生应力和工件的外观产生变形。如果不经过处理,会影响产品的质量与使用寿命。
⑦ 焊接应力与变形是怎么产生的
焊接是当今金属热加工的一种重要工艺手段,它利用电弧产生的高温(达摄氏6000度以上)回,对母材焊缝金答属和焊条熔化冶炼,冷却结晶,形成性能良好的金属焊缝。因此,焊接过程就是金属加热的过程,而且是个局部的不均匀的加热冷却过程,焊缝两侧的金属温度随距离呈陡降温度特性,在焊接过程中被强烈加热的金属受到周围金属的约束,无法自由的热涨冷缩,导致内部产生应力。由于焊接过程的加热和冷却是不均匀的,母材金属内部的应力也是不均匀的,某些部位的应力会超过金属的屈服极限,形成金属材料塑性变形。随着焊接过程的结束,焊缝金属和母材热涨冷缩,但已形成塑性变形的那部分金属无法回归原来性状,焊接变形与焊接应力,或大或小地无可避免的产生了。
焊接变形和应力是对孪生子,两者相辅相成,此消彼长。焊接变形受工件刚性大小的牵制,当工件刚性小,焊接变形就大,内应力就小,相反工件刚性强,变形会小,内应力就大 。因此在大刚性工件焊接时,要特别注意采取有效工艺措施,防止焊接裂缝的产生;在薄板结构焊接时,因为刚性小,工件往往会产生大的变形,轻型船舶的外钣较薄,肋骨和焊缝较多,廋马型焊接变形屡屡出现。
⑧ 焊接应力和焊接变形有什么关系
焊接应力和焊接变形之间的关系如下:
(1)焊接应力分布和焊接变形大小取版决于材料的线膨胀系数、弹性权模量、屈服点、温度场和焊件的形状尺寸,温度场又与材料的导热率、比热、密度以及焊接参数等因素有关。
(2)在焊接结构中,焊接应力和焊接变形同时存在,又相互制约。如在焊接过程中常用夹具刚性固定法施焊,这样变形小而应力却增加了;反之,使焊接应力减小,要允许焊件有一定程度的变形。这要根据具体情况而定,是以减少应力为主,还是减小变形为主。
(3)在生产中,往往要求焊接结构既不能有较大的焊接变形,又不允许有较大的焊接应力。因为焊接应力与变形在一定条件下将影响焊接结构的强度、刚度、受压时的稳定性以及尺寸的准确性和加工精度等。
⑨ 浅谈焊接应力与焊接变形的关系
焊接应力和焊接变形之间的关系如下:
(1)焊接应力分布和焊接变形大小取决于专材料的线属膨胀系数、弹性模量、屈服点、温度场和焊件的形状尺寸,温度场又与材料的导热率、比热、密度以及焊接参数等因素有关。
(2)在焊接结构中,焊接应力和焊接变形同时存在,又相互制约。如在焊接过程中常用夹具刚性固定法施焊,这样变形小而应力却增加了;反之,使焊接应力减小,要允许焊件有一定程度的变形。这要根据具体情况而定,是以减少应力为主,还是减小变形为主。
(3)在生产中,往往要求焊接结构既不能有较大的焊接变形,又不允许有较大的焊接应力。因为焊接应力与变形在一定条件下将影响焊接结构的强度、刚度、受压时的稳定性以及尺寸的准确性和加工精度等。