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2017-4-8 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。 2017-4-8 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。 2017-4-8 —由于不均匀受热 2017-4-8 (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。 2017-4-8 自由变形: ?L T = ? 0 L 0 (T 1 - T 0 ) ?L T——自由变形量; L 0——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 ) 0L L T? 2017-4-8 非自由变形? L=( ?L T - ? L e)? L —内部变形未表现出的那部分变形?L e—外观变形表现出的那部分变形(满足自由变形规律) 2017-4-8 (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. 2017-4-8 焊接应力与变形产生的原因 ::焊接生产采用整体预热和后热,可以减少残余应力. 2017-4-8 (1)若????? s ( 弹性变形) 加热时: T ??应力?? s ?; 冷却时: T ??应力?? s?. 2017-4-8 (2)若???≥? s ,T Max <500 ℃加热时:T ??应力?? s ?,ε p压缩塑性变形; 冷却时:T ??应力?? s =0 ,ε p拉伸塑性变形