減少焊接變形與應力消除

Chapter2焊接變形與應力

Stressandreformofwelding本章重點：1.桿件的均勻加熱、冷卻過程的變形與應力2.長板條在不均勻溫度場作用下的變形與應力3.焊接殘余變形4.預防和矯正殘余變形的方法5.焊接殘余應力6.焊接殘余應力的調節(jié)及消除措施本章難點：1.桿件的均勻加熱、冷卻過程的變形與應力2.長板條在不均勻溫度場作用下的變形與應力3.焊接殘余變形4.焊接殘余應力3.1焊接應力與變形的基本概念

1.按應力的分布范圍2.根據結構中的空間位置焊接應力產生的原因及分類1焊接應力產生的原因及分類23.根據應力與焊縫的相對位置4.根據應力產生、作用的時間5.根據應力形成原因

焊接變形產生原因及分類11.自由變形：當金屬物體溫度發(fā)生變化，或發(fā)生了相變，其尺寸和形狀就要發(fā)生變化，如果這種變化沒有受到外界的阻礙而自由的進行。單位長度的自由變形量：焊接變形產生原因及分類22.外觀變形：當金屬物在溫度變化過程中受到阻礙，不能完全的自由變形，把能表現(xiàn)出來的這部分變形，稱為外觀變形。3.內部變形：把未表現(xiàn)出來的那部分變形，稱為內部變形；

焊接殘余變形的基本類型

縱向橫向收縮變形角變形、彎曲變形和波浪變形桿件的均勻加熱和冷卻過程中的變形和應力

簡化假定：1.金屬材料的性參數是與溫度變化無關的參數2.金屬的相變溫度很高，不考慮組織應力3.材料屈服極限與溫度變化關系不同拘束條件下桿件均勻加熱、冷卻時的變形和應力

1.桿件在無拘束條件下桿件均勻加熱、冷卻時的變形和應力

2.桿件在拘束條件為均勻加熱、冷卻時皆不能自由變形的變形和應力

2.桿件在拘束條件為均勻加熱、冷卻時皆不能自由變形的變形和應力2.桿件在拘束條件為均勻加熱、冷卻時皆不能自由變形的變形和應力3.桿件在拘束條件為加熱時不能自由膨脹，冷卻時能自由收縮是的變形和應力

3.桿件在拘束條件為加熱時不能自由膨脹，冷卻時能自由收縮是的變形和應力3.桿件攻在拘黑束條妹件為擔加熱浴時不峽能自先由膨蠻脹，預冷卻須時能注自由理收縮昏是的簡變形矮和應職力3.長板厭條（沾長寬渠比>>哈4~丈5）在掙不均章勻溫斧度場矩作用票下變毒形和傳應力假定：1.單向斥應力2.線熱搜源，軍厚度腿方向攏上溫激度是搭均勻晉的3.截面襪保持原平面長板揪條在授中心嚴加熱鞏引起脈的縱抖向收紹縮變楚形和齊應力長板屑條非厲對稱附加熱嘉引起蚊的變錄形和報應力長板尖條冷不卻后趨產生胖的殘柴余應懲力和蟲變形殘余盈應力尾的分梁布是砌：焊兄縫及公近焊豎縫區(qū)屋域受螺到拉予應力快，常仿達以愁后隨湖遠離截焊縫頌依次機是壓厲應力劇，拉舟應力軍，形蠶成三謎個正那負相秧間的杏應力種分布嶄區(qū)。4.焊接敬殘余博變形縱向珍收縮核變形殼及產讀生的啟彎曲胞變形縱向成收縮演變形眨結論縱向蜓收縮才量的鵲計算1.單層結焊的帳縱向蛛收縮輛量：F—構件煙截面蒸積L—構件剛長度--焊縫絲式截面奏積2.多層駝焊的襪收縮蔑量：焊接方法CO2焊埋弧焊手工焊材料低碳鋼低碳鋼奧氏體鋼K10.0430.071~0.0760.048~0.0570.076縱向震引起惑彎曲幕變形肆結論橫向百收縮棋變形貌及其翼產生祖的撓霉曲變餐形對接退接頭失橫向武變形獄的實挪驗數繩據丁字誦接頭丸及搭縣接接止頭橫壩向收彎縮橫向竹收縮昆變形娘結論橫向懸引起螺彎曲羞變形橫向享引起漲彎曲匪變形挺與焊網縫到土焊件哀形心艘的距薪離成豬正比角變弦形1.焊縫雹橫向卻收縮佛引起旁的彎子曲角孟變形2.焊縫都金屬電收縮罷引起速的傾遵斜角霸變形對接璃接頭態(tài)角變怎形丁字炮接頭梯和搭么接接墾頭的域角變悅形波浪孕變形原因：薄必板在持承受團壓應加力，罷當其置中的需壓應辛力達厭到-臨界慚應力鼠，薄百板將貪出現(xiàn)臭波浪侮變形脆失去能承載遠能力順，稱漠之為窯失穩(wěn)舒。錯邊呆變形原因：主表要是肅焊接巧過程軟中對愁接邊低的熱眠量不扮平衡渣，裝它配不行善會傾造成封錯邊5.預防鉛和矯泥正焊射接殘乓余變豆形的考方法1.合理特設計：1.選用墨對稱鄉(xiāng)豐截面卷的結擔構，田焊縫侵布置累對稱叮，在弟設計軌時，拜安排拴焊縫凈盡可正能使哪焊縫物對稱齒于截狡面的典中性撫軸1.合理濱設計2.合理辨的選椒擇焊懶縫的姿尺寸絮和形若式：在礙保證科結構含的承寶載能采力的默條件勤下，余盡量濤采用腹較小償的焊梅縫尺諸寸3.盡可地能減我少焊陰縫的掛數量：用嚷型鋼譯代替哪鋼板酸，用形斷續(xù)喉焊代淹替連拖續(xù)焊2.工藝道措施1.正確裳的確寶定裝橫配、將焊接捏順序不正光確的魚裝配媽次序余：工灰字構鏡件，夫先丁遲字，滾然后病在裝憑另一六塊蓋調板，班焊后塊仍有喝較大遺的撓擦度丁字工字正確乒應該卸是，躺先點縣固成僅工字揭，然抖后焊屢接，難注意期次序2.工藝聾措施2.選擇著適當君的施堡焊次朝序和紐奉方向原則越：反變勤形法定義：構叔件在嶼焊前斑預制喝成與截變形貪方向賠相反烏的變旅形，描這種代方法劣可以橋防止菜彎曲寶變形擺，和闖角變撞形。剛性煤固定潑法在無偵反變德形的倍情況炕下，把將構環(huán)件加趨以固帝定來碧限制銀焊接腎變形洲，（富在焊曉法蘭刺盤上淹），嶺防止棟角變值形和素波浪促變形剃較好合理管的選款擇焊遍接的姓方法嬸和焊繡接規(guī)哈范選擇突線能愧量較紙低的株焊接保方法掩，采嶄用多隙層焊稿代替父單層憶焊矯正米殘余排變形惜的方改法1.機械眉矯正坑法：將懼變形持的構搜件中輸的尺握寸較束短的打部分頌通過畜機械寬力作壺用，春使之葛產生囑塑性踩延展擱變形桑，而訴恢復介和達缺到形別狀的張要求轉，可屈以利解用螺厭旋、炮氣動吼、液磚壓的劫器具俘來加疼外力矯正雜殘余燒變形凈的方回法2.火焰同矯正探法：利淘用火注焰加磁熱時協(xié)產生殖的局若部壓尾縮變作形使如較長漆部分弟在冷型卻后流縮短尺來消斷除變蝴形（鴨不適扣用于逢具有麗晶間搬腐蝕廚傾向壺的不蘭銹鋼寸和淬待硬傾唱向較衫大的胃鋼材答）6.焊接煤殘余尼應力焊接臉殘余娃應力淺分布1.縱向跨應力啄的分鼓布1.縱向裹應力炮的分邀布橫向謀應力芬的分禾布橫向轎應力方的分智布橫向味應力愁的分陶布厚板竿中的姐殘余搏應力晚分布封閉叉焊縫希中的臂殘余常應力餐分布組織牲應力[相變燥應力]焊接恩殘余概應力耐的影襲響1.對靜搖載強園度的河影響2.對機補械加升工精戀度的粗影響原因揚：焊掀件在技不經棋過焊型后消榜應力歷處理罰，內誼部存減在著熔相互嘗平衡失的應尚力，趟當進給行機貌械加德工時翼，如天切削智掉焊著件的貿一部頃分承娃受殘寄余應屈力金檔屬，乓則焊里件會象重新倚變形買（二燃次變覺形）不以使喊殘余封應力塘重新托分布賄來保私持平惜衡，箭焊件岸不斷型的切權削，探就會尖不斷咽的變釘形，服加工鵝精度桶難以痰保證焊接案殘余饒應力維的影叉響3對疲感勞強塊度的漁影響（研辭究不社夠充首分）4對應萄力腐扶蝕的哭影響原因識：拉話應力憲和介曬質、械腐蝕撲共同本作用懼下產甜生裂爺紋的異一種屯現(xiàn)象毫，拉如應力地越大膊，發(fā)悄生應慰力腐依蝕開橋裂的娘時間萄越早置。5對結深構剛橫度的歪影響結論抓：在幅靜載單下，施焊件鉤經過瞇一次捷加載是，卸瓦載后知，以暮后再批次加晃載，嘆只要百其大籃小不撐超過繁前一挨次，懂殘余懇應力嚷不再輛起作臟用，號外載恐也不握影響各焊件毛內部鞋殘余呼應力病的分勸布7.焊接怨殘余狂應力遍的調泄節(jié)及辱消除祝措施1.調節(jié)弄殘余洞應力棍的措包施1.臭1設計蟲措施:設計災上減阻小焊左接應范力的遙核心刃是正肆確布旺置焊臘縫，扛以避避免應座力疊敗加設計斯原則工藝嘩措施工藝榴原則消除壓殘余嶄應力下的措潔施注：父振動潑法的蘭優(yōu)點善，從榨應力惜消除嶼效果煙看，肥振動閥法比繁用同咱樣大紛小的禾靜載嗎拉伸股效果條好，眾且具臘有設含備簡姿單，企價廉膠，處種理成催本低歪，時頸間短木，無憐高溫猜回火拜的金薦屬氧肺化問氏題等罪優(yōu)點輛。8.焊接畫殘余黑應力懸的測丈定1.應力殺測定雀方法改的分標類按其報對結柿構的戲是否躲破壞描來分按測漂試原棒理分應力家釋放單法原理：利勢用構紫件在巴機加輔工后龜應力哲部分待釋放隊，回裕產生違變形繁來重揉新分琴布應癢力來網達到訴平衡仍，利擊用應筑力應拜變關獅系來插求出犬應力欣。屬駐于此屬法的有切描條法肝，車孤削法昌，刨栗削法端，套逝孔法科，小墨孔法。應力咳釋放管法1.切條戒法：將懼待測狡焊件沖劃分節(jié)幾個綢區(qū)域援，在噸各區(qū)飄待測貼點上抓貼應潔變片理或加飽工機芹械引逮申計撫的標為距孔拴然后貢測原訪始讀刊數，怪然后朵切斷稈，然估后在玻讀數害根據可以幟算出善應力蠻。應力鳴釋放泳法2.車削竟法：此爹法多櫻用于哪測圓鄙柱零沒件堆堆