2钢结构焊接制造B.ppt

2017/6/30
第2章焊接应力与变形
焊接应力与变形
内力----物体受到外力作用时和加热引起物体内部之间相互作用的力,称内力。
单位截面积上的内力称为内应力。
内应力----在没有外力的条件下平衡于物
体内部的应力。
按产生原因分类有:
热应力、相变应力、塑变应力。
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热应力----是指在加热过程中,焊件内部温度有差异所引起的应力,故又称温差应力。
相变应力----是指在加热过程中,局部金属发生相变,使比容增大或减小而引起的应力。
塑变应力----是指金属局部发生拉伸或压缩塑性变形后引起的内应力。
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—由于不均匀受热
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弹性变形
塑性变形
自由变形
非自由变形(包括外观变形和内部变形)。
弹性变形、自由变形----应力为0,变形为0;
塑性变形----理想状态应力为0,变形为0;否则
不为0。
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自由变形:

 LT =  0 L0 (T 1 - T 0 )

 LT——自由变形量;
L0——原长;
 0——金属材料的线胀系数;
T 1——加热的温度;
T 0——原始温度。
T = = (T 1 - T 0 )
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非自由变形

L=(LT -  Le)
L —内部变形未表现出的那部分变形
 Le—外观变形表现出的那部分变形
(满足自由变形规律)
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(1) 平截面假定:构件变形时整个横截面是平行移动或转动;
(2) 金属性能不变的假定:物理性能不随温度的变化而变化。
(2) 金属屈服点的假定:
可见低碳钢温度大于600℃
内应力为零.
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焊接应力与变形产生的原因

结论:没有残余应力和残余变形.
应用:焊接生产采用整体预热和后热,可以减少残余应
力.
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(1)若s (弹性变形)
加热时: T应力s ;
冷却时: T应力s .
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(2)若≥s ,TMax<500℃
加热时: T应力s ,εp压缩塑性变形;
冷却时:T应力s =0,εp 拉伸塑性变形