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在焊接中纵向应力用什么表示

发布时间:2022-07-11 04:24:54

① 焊接应力的种类有那些

根据焊接应力产生时期的不同,可把焊接应力分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。版焊接瞬时应权力是焊接时随温度变化而变化的应力;焊接残余应力则是被焊工件冷却到初始温度后所残留的应力。根据焊接应力在被焊工件中的方位不同,可将焊接应力分为纵向应力、横向应力和厚向应力。实际上,焊接应力都是三维应力,但对于薄板,厚向应力相对较小,可按二维应力处理。

② 纵向焊接残余应力名词解释

简单一些是焊接时产生不和恢复的塑性变形,焊后不能自由恢复。 沿焊接方向发生收缩

③ 盲孔法测焊接残余应力后如何计算纵向残余应力和横向残余应力

首先,肯定是用测量所得的strain来计算resial stress的。我不明白你所谓的“根据得到的应力”是什么意思。


这里有两篇很有用的文章,不知道你能不能打开:

1. https://sites.google.com/site/temfemguy/research/resial-stress-in-aluminium-forgings/resial-stress-determination---hole-drilling-strain-gauge-method

2. http://www.vishaypg.com/docs/11053/tn503.pdf


总计了一下,基本就是讲怎么将测量所得strain,用于计算resial stress。你用的是through hole还是blind hole,如果是blind hole还需要进行公式修正。简单来讲,这个是用Rosette strain gauge测量的,最方便的了,但是涉及到三个strain1,2,3:

其中的系数A,B是需要实现计算或者校准所得的,和你所用的strain gage和材料有关。所得的stress (max, min)就是principle stress。对于焊缝来说,一般平行于焊缝的应力较大。如果你的焊缝较小的话,用hole-drilling method还是比较困难的。如果用x-ray diffraction的方法可能更好。而且对于焊接件,从表面到心部的stress gradient较大,需要当心处理stress relaxation的计算。SAE相关的手册里面也有提及。

当然,如果只是粗略计算一下的话,用前面提到的rosette gage的方法是最方便的了。希望我的回答能有帮助。

④ 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。。。

⑤ 中厚板焊接残余应力中什么是纵向应力什么是横向应力

1.1.3 根据应力作用可分为:

纵向应力——其方向平行于焊缝轴线。
横向应力——其方向垂直于焊缝轴线。

⑥ 焊接中提到的“应力”是什么啊

焊接后钢板会产生变形,从而产生焊接件间的弹力。。。扭力。。挤压力等

我自己回答的,不是课本上的东西。

⑦ 如何控制焊接应力和变形(一)

由于焊接产生的焊接残余应力和残余变形 ,严重影响着工程的质量、安装进度和结构承载力 (即使用功能 ),急需采用合理的方法予以控制。 钢结构的焊接过程实际上是在焊件局部区域加热后又冷却凝固的热过程 ,但由于不均匀温度场 ,导致焊件不均匀的膨胀和收缩,从而使焊件内部产生焊接应力而引起焊接变形。常见的焊接应力有 :1)纵向应力 ;2)横向应力 ;3)厚度方向应力。常见的焊接变形有:1)纵向收缩变形 ;2)横向收缩变形 ;3)角变形 ;4)弯曲变形 ;5)扭曲变形 ;6)波浪变形。针对这些不同种类的焊接变形和应力分布,追溯根源,具体进行研究控制。 1、焊接变形的控制措施 全面分析各因素对焊接变形的影响 ,掌握其影响规律 ,即可采取合理的控制措施。 1.1 焊缝截面积的影响 焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积。焊缝面积越大 ,冷却时收缩引起的塑性变形量越大,焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势是一致的 ,而且是起主要的影响,因此,在板厚相同时,坡口尺寸越大,收缩变形越大。 1.2 焊接热输入的影响 一般情况下,热输入大时,加热的高温区范围大,冷却速度慢,使接头塑性变形区增大。 1.3 焊接方法的影响 多种焊接方法的热输入差别较大,在建筑钢结构焊接常用的几种焊接方法中,除电渣以外,埋弧焊热输入最大,在其他条件如焊缝断面积等相同情况下,收缩变形最大,手工电弧焊居中,CO2气体保护焊最小。 1.4 接头形式的影响 在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方面等因素条件相同时,不同的接头形式对纵向、横向、角变形量有不同的影响。常用的焊缝形式有堆焊、角焊、对接焊。 1)表面堆焊时,焊缝金属的横向变形不但受到纵横向母材的约束,而且加热只限于工件表面一定深度而使焊缝的收缩同时受到板厚、深度、母材方面的约束 ,因此 ,变形相对较小。 2)T形角接接头和搭接接头时,其焊缝横向收缩情况与堆焊相似,其横向收缩值与角焊缝面积成正比,与板厚成反比。 3)对接接头在单道 (层 )焊的情况下,其焊缝横向收缩比堆焊和角焊大,在单面焊时坡口角度大,板厚上、下收缩量差别大,因而角变形较大。 双面焊时情况有所不同,随着坡口角度和间隙的减小,横向收缩减小,同时角变形也减小。 1.5 焊接层数的影响 1)横向收缩:在对接接头多层焊接时,第一层焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形规律,第一层以后相当于无间隙对接焊,接近于盖面焊道时与堆焊的条件和变形规律相似,因此,收缩变形相对较小。 2)纵向收缩:多层焊接时,每层焊缝的热输入比一次完成的单层焊时的热输入小得多,加热范围窄,冷却快,产生的收缩变形小得多,而且前层焊缝焊成后都对下层焊缝形成约束 ,因此,多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多,而且焊的层数越多,纵向变形越小。 在工程焊接实践中 ,由于各种条件因素的综合作用 ,焊接残余变形的规律比较复杂,了解各因素单独作用的影响便于对工程具体情况做具体的综合分析。所以 ,了解焊接变形产生的原因和影响因素 ,则可以采取以下控制变形的措施: 1)减小焊缝截面积,在得到完整、无超标缺陷焊缝的前提下,尽可能采用较小的坡口尺寸 (角度和间隙 )。 2)对屈服强度 345MPa以下,淬硬性不强的钢材采用较小的热输入,尽可能不预热或适当降低预热、层间温度;优先采用热输入较小的焊接方法 ,如CO2气体保护焊。 3)厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。 4)在满足设计要求情况下,纵向加强肋和横向加强肋的焊接可采用间断焊接法。 5)双面均可焊接操作时,要采用双面对称坡口,并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。 6)T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝。 7)采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。 8)采用刚性夹具固定法控制焊后变形。 9)采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形,如H形纵向焊缝每米长可预留 0.5mm~ 0.7mm。 10)对于长构件的扭曲 ,主要靠提高板材平整度和构件组装精度 ,使坡口角度和间隙准确 ,电弧的指向或对中准确,以使焊缝角度变形和翼板及腹板纵向变形值与构件长度方向一致。 11)在焊缝众多的构件组焊时或结构安装时,要采取合理的焊接顺序。 12)设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸,合理布置焊缝,除了要避免焊缝密集以外,还应使焊缝位置尽可能靠近构件的中和轴,并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。

⑧ 材料力学,什么是:环向(周向)应力,纵向(轴向)应力,径向应力

轴向应力=经向应力(这个说法较少) 是沿着筒体轴线方向的力。

环向应力=周向应力 是环绕着筒体方向,圆周切线方向的力。

径向应力 是沿着壁厚方向的力,薄壁容器计算不予考虑的力。

以上就是微元体三向力。

(8)在焊接中纵向应力用什么表示扩展阅读:

薄壁圆筒承受内压时,其环向应力是轴向应力的两倍。故圆筒状容器炸开时,一般都是纵向开裂成几瓣而不是横向开列成几截。

在忽略径向应力的情况下,以此为基础,考虑到薄壁容器由韧性材料制成,可以采用第三或第四强度理论进行强度设计。由此得出壁厚的设计公式:δ≥PD/2[σ]+C,其中C为考虑加工,腐蚀等影响的附加壁厚量。

⑨ 按焊接残余应力在空间的方法分类有那些,简要说明

横向应力,纵向应力

⑩ 什么是焊接应力,干什么用的

焊接应力主要是热应力,在焊接过程中产生,影响焊接结构的强度和精度,要及时进行处理,特别是精密和受载荷的零部件,可以采用振动时效设备进行消除豪克能焊接应力消除设备进行处理。

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