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焊接殘余變形是如何產生的

發布時間:2022-07-02 17:53:36

① 建築工程鋼結構焊接殘余變形量的影響因素有哪些

主要影響因素包括:
焊縫截面積的影響:焊縫面積越大,冷卻時引起的塑性變形量越大。焊縫面積對縱向、橫向及角變形的影響趨勢是一致的,而且起主要的影響。
②焊接熱輸入的影響:一般情況下,熱輸入大時,加熱的高溫區范圍大,冷卻速度慢,使接頭塑性變形區增大。對縱向、橫向及角變形都有變形增大的影響。
③工件的預熱、層間溫度影響:預熱、層間溫度越高,相當於熱輸入增大,使冷卻速度慢,收縮變形增大。
④焊接方法的影響:各種焊接方法的熱輸入差別較大,在其他條件相同情況下,收縮變形值不同。
⑤接頭形式的影響:焊接熱輸入、焊縫截面積、焊接方法等因素條件相同時,不同的接頭形式對縱向、橫向及角變形量有不同的影響。
⑥焊接層數的影響:橫向收縮在對接接頭多層焊時,第一道焊縫的橫向收縮符合對接焊的一般條件和變形規律,第一層以後相當於無間隙對接焊,接近於蓋面焊時已與堆焊的條件和變形規律相似,因此收縮變形相對較小;縱向變形,多層焊時的縱向收縮變形比單層焊時小得多,而且焊的層數越多,縱向變形越小。

② 焊接殘余應力和焊接殘余變形是如何產生的

你好,簡單的通俗的講就是沒有受熱的部分限制了受熱部分的延伸,從而引發的變形與應力,望採納。

③ 焊接殘余應力是怎麼產生的焊接應力如何消除

焊接殘余應力產生條件:

焊件在焊接過程中,熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限(Yield strength),以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。 這樣,焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產生焊接應力和變形的根本原因。

焊接殘余應力消除方法:

  1. 利用錘擊焊縫區來控制焊接殘余應力,焊後用小錘輕敲焊縫及其鄰近區域,使金屬展開,能有效地減少焊接殘余應力。

  2. 利用預熱法來控制焊接殘余應力。構件本體上溫差越大,焊接殘余應力也越大。焊前對構件進行預熱,能減小溫差和減慢冷卻速度,兩者均能減小焊接殘余應力。

  3. 利用「加熱減應區法」來控制焊接殘余應力。焊接時,加熱那些阻礙焊接區自由伸縮的部位,使之與焊接區同時膨脹和同時收縮,就能減小焊接應力,這種方法稱為「加熱減應區法」,加熱的部位就稱之為「減應區」。

  4. 利用高溫回火來消除焊接殘余應力。由於構件殘余應力的最大值通常可達到該種材料的屈服點,而金屬在高溫下屈服點將降低。所以將構件的溫度升高至某一定數值時,應力的最大值也應該減少到該溫度下的屈服點數值。如果要完全消除結構中的殘余應力,則必須將構件加熱到其屈服點等於零的溫度,所以一般所取的回火溫度接近於這個溫度。

  5. 整體高溫回火 。將整個構件放在爐中加熱到一定溫度,然後保溫一段時間再冷卻。通過整體高溫回火可以將構件中80%~90%的殘余應力消除掉,這是生產中應用最廣泛、效果最好的一種消除殘余應力的方法。回火時間隨構件厚度而定,鋼按每毫米壁厚l~2min計算,但不宜低於30min,不必高於3h,因為殘余應力的消除效果隨時間迅速降低,所以過長的處理時間是不必要的。

  6. 局部高溫回火 只對焊縫及其局部區域進行加熱消除殘余應力。消除應力的效果不如整體高溫回火,此方法設備簡單,常用於比較簡單的、剛度較小的構件,如長筒形容器、管道接頭、長構件的對接接頭等焊接殘余應力的消除。

  7. 利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應力。溫差拉伸法消除焊接殘余應力的基本原理與機械拉伸法相同,主要差別是利用局部加熱的溫差來拉伸焊縫區。

  8. 利用振動法來消除焊接殘余應力。構件承受變載荷應力達到一定數值,經過多次循環載入後,結構中的殘余應力逐漸降低,即利用振動的方法可以消除部分焊接殘余應力。一種大型焊件使用振動器消除應力的裝置。

④ 產生縱向焊接殘余應力的主要原因是什麼

原因是因為焊接接頭的局部不均勻加熱;焊縫金屬的熱脹冷縮;焊接接頭專的組織變化;由於焊接屬接頭的剛性拘束約束焊縫變形。

焊接或切削加工後,殘余應力會引起零件發生翹曲或扭曲變形,甚至開裂。或經淬火、磨削後表面會出現裂紋。殘余應力的存在有時不會立即表現為缺陷,而當零件在工作中因工作應力與殘余應力的疊加,使總應力超過強度極限時,便出現裂紋和斷裂。

(4)焊接殘余變形是如何產生的擴展閱讀:

工件在製造過程中,將受到來自各種工藝等因素的作用與影響;當這些因素消失之後,若構件所受到的上述作用與影響不能隨之而完全消失,仍有部分作用與影響殘留在構件內,則這種殘留的作用與影響。

鑄件逐漸冷卻,當薄壁部分進入彈性狀態而厚壁部分仍處於塑性時,壓應力使厚壁部分產生塑性變形,繼續變粗,而薄壁部分只是彈性拉長,這時拉壓應力隨厚壁部分變粗而消失。

鑄件仍繼續冷卻,當薄厚壁部分進入彈性區時,由於厚壁部分溫度高,收縮量大。但薄壁部分阻止厚壁部分收縮,故薄壁受壓應力,厚壁受拉應力。

應力方向發生了變化。這種作用一直持續到室溫,結果在常溫下厚壁部分受拉應力,薄壁部分受壓應力。

⑤ 焊接殘余應力和殘余變形的原因和影響

材料受熱時膨脹,冷卻時收縮。焊接後焊接材料冷卻速度不均勻,外部冷卻速度快,內部冷卻速度慢,這造成外部材料已經收縮了,而內部材料還存在膨脹狀態,這是焊接應力產生的主要原因。此外,還有可能冷卻過程中還有可能存在相變,這就復雜了

⑥ 焊接應力與變形的產生原因是什麼

焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織版是產生焊接應力權和變形的根本原因。

當焊接引起的不均勻溫度場尚未消失時,焊件中的這種應力和變形稱為瞬態焊接應力和變形;焊接溫度場消失後的應力和變形稱為殘余焊接應力和變形。在沒有外力作用的條件下,焊接應力在焊件內部是平衡的。

焊接應力和變形在一定條件下會影響焊件的功能和外觀,因此是設計和製造中必須考慮的問題。

(6)焊接殘余變形是如何產生的擴展閱讀:

焊接變形的預防和控制:

焊接變形的大小與焊縫的尺寸、數量和布置有關。

首先從設計上合理地確定焊縫的數量、坡口的形狀和尺寸,並恰當地安排焊縫的位置,對於減少變形十分重要。

在工藝上採用高能量密度的焊接方法和小線能量的工藝參量,例如多層焊對減少焊縫的縱、橫向收縮以及由此引起的撓曲和失穩變形是有利的。

但多層焊對角變形不利。採用合理的裝配、焊接順序、反變形和剛性固定可以減少焊接變形。

參考資料來源:網路—焊接應力和變形

⑦ 焊接殘余應力是怎麼產生的,焊接應力如何消除

焊接殘余應力產生條件:
焊件在焊接過程中,熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限(Yield strength),以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。 這樣,焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產生焊接應力和變形的根本原因。
焊接殘余應力消除方法:
1、利用錘擊焊縫區來控制焊接殘余應力,焊後用小錘輕敲焊縫及其鄰近區域,使金屬展開,能有效地減少焊接殘余應力。
2、利用預熱法來控制焊接殘余應力
構件本體上溫差越大,焊接殘余應力也越大。焊前對構件進行預熱,能減小溫差和減慢冷卻速度,兩者均能減小焊接殘余應力。

3、利用「加熱減應區法」來控制焊接殘余應力

焊接時,加熱那些阻礙焊接區自由伸縮的部位,使之與焊接區同時膨脹和同時收縮,就能減小焊接應力,這種方法稱為「加熱減應區法」,加熱的部位就稱之為「減應區」。

4、利用高溫回火來消除焊接殘余應力

由於構件殘余應力的最大值通常可達到該種材料的屈服點,而金屬在高溫下屈服點將降低。所以將構件的溫度升高至某一定數值時,應力的最大值也應該減少到該溫度下的屈服點數值。如果要完全消除結構中的殘余應力,則必須將構件加熱到其屈服點等於零的溫度,所以一般所取的回火溫度接近於這個溫度。

4、整體高溫回火 將整個構件放在爐中加熱到一定溫度,然後保溫一段時間再冷卻。通過整體高溫回火可以將構件中80%~90%的殘余應力消除掉,這是生產中應用最廣泛、效果最好的一種消除殘余應力的方法。回火時間隨構件厚度而定,鋼按每毫米壁厚l~2min計算,但不宜低於30min,不必高於3h,因為殘余應力的消除效果隨時間迅速降低,所以過長的處理時間是不必要的。
5、局部高溫回火 只對焊縫及其局部區域進行加熱消除殘余應力。消除應力的效果不如整體高溫回火,此方法設備簡單,常用於比較簡單的、剛度較小的構件,如長筒形容器、管道接頭、長構件的對接接頭等焊接殘余應力的消除。
6、利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應力
溫差拉伸法消除焊接殘余應力的基本原理與機械拉伸法相同,主要差別是利用局部加熱的溫差來拉伸焊縫區。

溫差拉伸法是在焊縫兩側各用一個寬度適當的氧乙炔焰焊炬進行加熱,在焊炬後面一定距離,用一根帶有排孔的水管進行噴水冷卻。氧乙炔焰和噴水管以相同速度向前移動。這就形成了一個兩側溫度高(峰值約為200℃)、焊接區溫度低(約為100℃)的溫度差。兩側金屬受熱膨脹對溫度較低的區域進行拉伸,這樣就可消除部分殘余應力。據測定,消除殘余應力的效果可達50%~70%。

7、利用振動法來消除焊接殘余應力
構件承受變載荷應力達到一定數值,經過多次循環載入後,結構中的殘余應力逐漸降低,即利用振動的方法可以消除部分焊接殘余應力。一種大型焊件使用振動器消除應力的裝置。

⑧ 焊縫殘余應力和殘余變形是怎樣產生的

焊接時,焊接處承受高溫,待工件和焊縫冷卻後,內部均收縮,每個地方收縮的不一樣,就會造成殘余應力,一般退火處理,或低溫時效處理消除

⑨ 焊接殘余應力和焊接殘余變形產生的原因是什麼

你好,焊接殘余應力和焊接殘余變形產生的原因是:焊件不均勻的加熱及局部熱脹冷縮引起的。

⑩ 焊接變形的原因是

材料對於焊接變形的影響不僅和焊接材料有關,而且和母材也有關系,材料的熱物理版性能權參數和力學性能參數都對焊接變形的產生過程有重要的影響。其中熱物理性能參數的影響主要體現在熱傳導系數上,一般熱傳導系數越小,溫度梯度越大,焊接變形越顯著。力學性能對焊接變形的影響比較復雜,熱膨脹系數的影響最為明顯,隨著熱膨脹系數的增加焊接變形相應增加。同時材料在高溫區的屈服極限和彈性模量及其隨溫度的變化率也起著十分重要的作用。

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