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焊缝中间横向应力为什么是压应力

发布时间:2022-07-02 19:34:12

❶ 焊接应力是怎么产生的

焊接中.焊缝处温度迅速升高,体积膨胀。热影响区温度低,阻碍焊缝膨胀,内结果焊缝处产生压应力,热影容响区产生拉应力。但此时焊缝处于塑性状态,焊缝被压应力墩粗,松弛了此应力。

焊后冷却时,热影响区冷却速度快,很快进入弹性状态,焊缝处温度高,处于塑性状态。这时焊缝收缩,较热影响区收缩慢,焊缝阻碍热影响区收缩,焊缝仍受压应力,影响区受拉应力。但焊缝处于塑性状态,焊缝的塑性墩粗,松弛了此应力。

热影响区温度不断降低,冷却速度也变慢,当焊缝的冷却速度高于热影响区时,焊缝收缩较快,焊缝的收缩受到热影响区阻碍,应力方向发生了转变,焊缝受拉应力,热影响区受压应力。当焊缝和热影响区都进入弹性状态时,因焊缝温度高,冷却速度快,收缩量大,热影响区温度低,冷却速度低,收缩量小,焊缝收缩受到热影响区阻碍,结果焊缝受拉应力,热影响区受压应力。此时没有塑性变形,这一对压应力,随着温度的降低,焊缝收缩受阻碍越来越大,拉应力也越来越大,直至室温,拉应力可近似于屈服极限。

豪克能焊接应力消除设备能有效消除焊应力80%以上,防止焊接开裂变形问题!!

❷ 焊接残余应力怎么分析,有哪些方面

焊件在焊接过程中,热应力、相变应力、加工应力等超过屈服极限(Yield strength),以致冷却后焊件中留有未能消除的应力。 这样,焊接冷却后的残余在焊件中的宏观应力称为残余焊接应力。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。 焊接残余应力,是焊接工程研究领域的重点问题。涉及焊接的各种工程应用中,都十分关注残余应力的影响。例如,在土木工程领域,对于钢结构焊接连接,残余应力对结构的疲劳性能,稳定承载力等均有影响。 焊接应力有暂时应力与残余应力之分。暂时应力只在焊接过程中一定的温度条件 下存在,当焊件冷却至常温时,暂时应力即行消失。焊接残余应力是指焊件冷却后残留在焊件内的应力。从结构的使用要求来看,焊接残余应力有着重要意义。残余应力按其方向可分为纵向、横向和沿厚度方向的应力三种。 1.纵向焊接残余应力 焊接过程一个不均匀加热和冷却的过程。在施焊时,焊件上产生不均匀的温度场, 焊缝及附近温度最高,可达1600℃以上,其邻近区域则温度急剧下降。不均匀的温度场将产生不均匀的膨胀。焊缝及附近高温处的钢材膨胀最大,由于受到两侧温度较低,膨胀较小的钢材的限制,产生了热状态塑性压缩。焊缝冷压时,被塑性压缩的焊缝区趋向于缩得比原始长度稍短,这种缩短变形受到焊缝两侧钢材的限制,使焊缝区产生纵向拉应力。在低碳钢和低合金钢中,这种拉应力以常达到钢材的屈服强度。焊接残余应力是荷载未作用时的内应力,因此会在焊件内部自相平衡,这就必然在距焊缝稍远区域应力。用三块剪切下料的钢板焊成的工字形截面,纵向焊接残余应力分布。 2.横向残余应力 横向残余应力产生的原因有:①由于焊缝纵向收缩,两块钢板趋向于外弯成弓形的趋势,但在实际上焊缝将两块钢板连成整体,不能分开,于是在焊缝中部将产生横向拉应力,而在两端产生横向压应力。②焊缝在施焊过程中,先后冷却的时间不同,先焊的焊缝已经凝固,且具有一定的强度,会阻止后焊焊缝在横向的自由膨胀,使其产生横向的塑性压缩变形。当焊缝冷却时,后焊焊缝的收缩受到已凝固焊缝的限制而产生横向拉应力,同时在先焊部分的焊缝内产生横向压应力。横向收缩引起的横向应力与施焊方向及先后次序有关,焊缝的横向残余应力是上述两种原因产生的应力的合成。 3.沿焊缝厚度方向的残余应力 在厚钢板的连接中,焊缝需要多层施焊。因此,除有纵向和横向残余应力之外,沿厚度方向还存在着残余应力。这三种应力可能形成比较严重的同号三轴应力;会大大降低结构连接的塑性。这就是焊接结构易发生脆性破坏的原因之一。 以上分析是焊件在无外加约束情况下的焊接残余应力。若焊件施焊时处在约束状态,如采用强大夹具或焊件本身刚度较大等,焊件将因不能自由伸缩变形而产生更大的焊边残余应力,且随约束程度增加而增大。 如果想要解决残余应力和焊接变形的问题最好的办法是振动时效啊,没有 热时效那么麻烦而且还能消除95%以上的残余应力,华云家的就不错,你可以看一下。。。

❸ 薄板对接焊缝补产生的应力是什么应力单向应力平面应力体积应力

平面应力吧,两边压应力,中间拉应力。

❹ 焊接件如何消除应力能达到什么效果

焊接应力是焊接构件由于焊接而产生的应力。焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的焊件的形状和尺寸变化。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时,焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形;焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。在没有外力作用的条件下,焊接应力在焊件内部是平衡的。焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观,因此是设计和制造中必须考虑的问题。
为了消除和减小焊接残余应力,应采取合理的焊接顺序,先焊接收缩量大的焊缝。焊接时适当降低焊件的刚度,并在焊件的适当部位局部加热,使焊缝能比较自由地收缩,以减小残余应力。热处理(高温回火)是消除焊接残余应力的常用方法。整体消除应力的热处理效果一般比局部热处理好。焊接残余应力也可采用机械拉伸法(预载法)来消除或调整,例如对压力容器可以采用水压试验,也可以在焊缝两侧局部加热到200℃,造成一个温度场,使焊缝区得到拉伸,以减小残余应力。 随着科技发展,近几年开始采用豪克能技术来消除焊接应力。相比其他传统的焊接应力消除方式,豪克能技术有很多优势:
1、是目前最彻底消除焊接残余应力并产生出理想压应力的时效方法(各种时效方法消除残余应力 的情况如下:振动时效30~55%、热时效40~80%、豪克能时效80~100%)。
2、可使焊接接头疲劳强度提高50%-120%,疲劳寿命延长5-100倍。金属在腐蚀环境下的抗腐蚀能力提高约400%。

3、用于消除焊接应力可完全替代热处理、振动时效等时效方法,且处理工艺简单,效果稳定可靠。

4、不受工件材质、形状、结构、钢板厚度、重量、场地之限制,特别是在施工现场、焊接过程和焊接修复时用于消除焊接应力更显灵活方便。

5、可直接将焊趾处的焊接余高、凹坑、咬边处理成圆滑的几何过渡,从而大大降低应力集中系数。

6、可去除焊趾处的微观裂纹、熔渣缺陷,抑制裂纹的提前萌生。

7、因为豪克能消除应力处理能同时改善影响焊缝疲劳性能的几个方面的因素,如:残余应力、微观裂纹和缺陷、焊趾几何形状、表面强化等,所以是目前提高焊缝疲劳性能最有效的方法,且有事半功倍之效果。

8、更适用于大型结构件的工地焊缝、超高超低处焊缝、焊接修复焊缝的消除应力处理。

9、环保、节能、安全、无污染,施工现场使用更显灵活方便。

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❺ 裙座与筒体的焊缝为什么不用校核压应力

校核压应力是根据基础静力学在分析PVElite模型之前,首先必须先了解简单的静力学理论,如何将弯矩从一个基准点转移到另一个基准点。我们以一个在不同位置承受载荷的杆单元来进行分析,确定点G和X的静弯矩可以看到MG与MX有一定的关系,一旦知道MG的值,可以计算任何位置点X的弯矩MX,X既可以在G的正方向也可以在X的负方向。将该理论应用到中间裙座首先我们以一个简化的模型进行手算来了解一下计算的基本原则,然后再来了解一下PVElite如何进行该计算的。假设有一个四段筒体组成的设备模型,假设每段筒体在质心处承受lb的载荷,假设裙座不承受任何载荷,载荷作用在inches的筒体上。首先计算在点G处的静弯矩,然后计算在裙座底部的弯矩。PVElite中创建模型首先沿着筒体的长度设定等效静态风压。

❻ 钢结构件的变形原因有哪些

出现变形的原因

(1)复杂钢结构加工中出现的变形,主要有热变形、冷变形或相互关联的构件不能组装成一体。

(2)热变形常是因焊接工艺不当造成的;冷变形是体积大、刚性差产生的;相互关联构件无法组装成一体,与放样划线不准、组装顺序错误或变形有关。

减少焊接热变形的操作方法

(1)夹具固定法:用刚性很大的夹具夹紧组合焊件,用强制力控制变形,然后进行焊接,这种方法称夹具固定法。

焊接时焊件内部产生的膨胀力和收缩力,被夹具的作用力所限制,可明显地减少变形。但此种方法焊件内部存在较大的内应力,对要求焊件内应力较小的构件,不宜采用此法。

(2)反变形法:构件在焊接前,应根据被焊金属构件情况判断。在焊后冷却时,发生变形的方向和收缩量,将焊件预先向相反方向弯曲或斜置,焊接后由于本身收缩变形,恰好恢复到预定的形状位置。即可达到防止焊接变形与减少焊接应力的目的。
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(3)采用定位控制法:构件在焊接前,用许多焊点将焊接部位或四周定位,还可在焊缝两侧压以重物,这种方法称定位控制法。

(4)焊接顺序法:正确安排焊接顺序,是防止焊接变形的有效方法。焊接变形的规律是第一道焊缝引起的变形最大,每道焊缝引起的变形量,一般不能相互抵消,最后的变形方向,总和最先焊的焊缝引起的变形方向相一致。

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