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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。
内应力。
内应力----在没有外力的条件下
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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2021/3/24
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
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