焊接结构学.docx

第一章序论什么是焊接结构?它有何优缺点?所谓焊接结构就是全焊结构、铆焊接构、栓焊结构3种结构的总称。优点;1、连接效率高2、水密性和气密性好3、重量轻4、成本低、制造周期短5、厚度不受限制。缺点:1、应力集中变化范围大2、有较大的应力和变形3、有较大的性能不均匀性,且对材料敏感4、焊接接头的整体性导致止裂困难5、焊接接头缺陷难以避免,具有隐蔽性,并且缺乏可靠的令人满意的无损探伤方法。第二章焊接应力与变形何谓内应力?内应力有何性质及推论?在没有外载荷作用时,平衡于物体内部的应力叫内应力。内应力的性质:1自身平衡、2不稳定性、3由此可以得出一个推论;内应力的波形图至少应该是三波形的。内应力的分类?热应力和组织应力概念。按内应力平衡的范围分:第一类内应力也称为宏观内应力、第二类内应力也称为微观内应力、第三类内应力也叫超微观内应力。按内应力产生的原因来分:有热应力和组织应力。按内应力产生的时间来分:有瞬时应力和残余应力。热应力也叫温度应力,是由于构件受热不均匀而引起的应力金属冷却时,在刚性恢复温度之下产生相变导致体积变化而引起的应力叫组织应力。何谓自由变形、外观变形、内部变形?搞懂他们的相互关系。自由变形;当某一金属物体的温度有了改变,或发生了相变,它的尺寸和形状就要发生变化,如果这种变化没有受到外界的任何阻碍而自由地进行,这种变形称之为自由变形。外观变形:受拘束条件决定的,构件能够表现出来的实际变形。内部应变:受拘束条件约束,未能表现出来的变形。自由变形为外观变形和内部变形的和。利用三等份板条中间板均匀加热的模型理解焊接应力与变形产生的原因?研究焊接应力与变形的基本假设。共两种;一个是热物理性能的假设,另一个是屈服极限与温度的假定关系。纵向或横向收缩是以什么为参照系的?(焊缝)各种焊接变形(收缩变形,弯曲变形,角变形、波浪变形、焊接错边、扭曲变形)的产生原因,影响因素和控制措施。a、纵向收缩变形产生机理:不均匀加热――→压缩塑性变形――→相当于力P――→缩短→力P偏离构件中心――→弯曲影响纵向变形的因素:(1)线能量(2)焊缝层数(3)预热(4)间断焊的纵向收缩变形比连续焊小,(5)热膨胀系数大的变形也大,(6)构件中心与焊缝中心距离大的,弯曲变形也大。b、横向收缩变形1、堆焊(1)原因:加热不同时→前后各点温度不同→膨胀受阻→压缩塑变→横向收缩影响因素:线能量qn:qn↑→ΔB↑板厚δ:δ↑→ΔB↓2、对接接头(1)原因一方面:焊接时随热源的移动,焊件被加热膨胀,使焊接间隙减小,单位厚度焊接线能量越大,热膨胀越大,间隙变化也越大。冷却过程中焊缝金属由于很快凝固,随后又恢复弹性,因此阻碍试件的焊接边收缩到原来的位置,这样冷却后就产生了横向收缩变形。有间隙时:热膨胀↑→间隙↓→横向收缩↑无间隙时:热膨胀↑→挤压使厚度↑→横向收缩↑另一方面:焊缝的纵向收缩亦能影响横向变形。纵向变形→间隙↑→横向收缩↓影响因素:坡口形式:坡口角度↑、间隙↑——→横向收缩↑焊缝金属量↑——→横向收缩↑,一般地说:线能量↑——→横向收缩↑c角变形原因:横向收缩变形在厚度方向上的不均匀分布。影响因素:(1)堆焊:a)塑性变形区的大小及其沿厚度方向上的分布,b)板的刚度(厚度)板厚:δ↑——→正反面塑性变形量的差值↑——→角变形↑δ↑↑——→刚度↑——→角变形↓线能量:qn↑——→正反