《焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施 第3版》課件 2-3-1焊接應(yīng)力的分布及影響

Contents目

錄03焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響01焊接應(yīng)力的類型02焊接殘余應(yīng)力的分布焊接應(yīng)力的類型焊接應(yīng)力的類型焊接應(yīng)力的類型應(yīng)力產(chǎn)生作用的時間瞬時應(yīng)力殘余應(yīng)力根據(jù)應(yīng)力產(chǎn)生作用的時間焊接應(yīng)力的類型根據(jù)應(yīng)力形成原因溫度應(yīng)力：由于焊件不均勻加熱引起的應(yīng)力拘束應(yīng)力：由于焊件熱變形受到拘束引起的應(yīng)力組織應(yīng)力：由于接頭金屬組織轉(zhuǎn)變時體積變化受阻焊接應(yīng)力的類型根據(jù)應(yīng)力與焊縫的相對位置縱向應(yīng)力：應(yīng)力作用方向與焊縫平行，σx橫向應(yīng)力：應(yīng)力作用方向與焊縫垂直,σy工件厚度方向上的應(yīng)力：用σz表示焊接殘余應(yīng)力的分布01縱向殘余應(yīng)力σx的分布——沿焊縫長度方向焊接殘余應(yīng)力的分布圖1板對接接頭的縱向殘余應(yīng)力沿焊縫長度方向的分布焊縫較短時，不存在穩(wěn)定區(qū)；焊縫越短，縱向殘余應(yīng)力越小。（a）（b）01縱向殘余應(yīng)力σx的分布——沿焊縫橫截面方向焊接殘余應(yīng)力的分布圖2板對接接頭的縱向殘余應(yīng)力沿焊縫橫截面的分布中間為拉應(yīng)力；兩側(cè)為壓應(yīng)力焊接殘余應(yīng)力的分布單擊此處添加大標(biāo)題內(nèi)容01由焊縫及其附近塑性變形區(qū)的縱向收縮引起σy′02由焊縫及其附近的塑性變形區(qū)的橫向收縮的不同時性引起σy′′橫向殘余應(yīng)力σy分布02橫向殘余應(yīng)力σy分布——由焊縫及其附近塑性變形區(qū)的縱向收縮引起σy′焊接殘余應(yīng)力的分布圖3由縱向收縮引起的橫向應(yīng)力σy′分布兩平板對焊焊縫，其縱向應(yīng)力的分布是焊縫及其附近的塑性變形區(qū)為拉應(yīng)力，兩端為壓應(yīng)力。02

橫向殘余應(yīng)力σy分布——由焊縫及其附近的塑性變形區(qū)的橫向收縮的不同時性引起σy′′焊接殘余應(yīng)力的分布圖4不同焊接順序及焊接方向時橫向應(yīng)力σy′′分布先焊的區(qū)域受壓應(yīng)力，后焊的區(qū)域受拉應(yīng)力。03

厚板（厚度大于20mm）焊接接頭中的殘余應(yīng)力σx、σy、σz—三者均在厚度方向上有很大不同，不同的焊接工藝差別很大焊接殘余應(yīng)力的分布圖5厚板焊接接頭中沿厚度上的殘余應(yīng)力分布04

拘束狀態(tài)下焊接接頭的殘余應(yīng)力σ—焊縫在拘束狀態(tài)下，由于橫向收縮、縱向收縮受到限制，將在橫向和縱向上產(chǎn)生反作用內(nèi)應(yīng)力σf。焊接殘余應(yīng)力的分布圖6拘束狀態(tài)下焊接接頭中橫向殘余應(yīng)力分布04

拘束狀態(tài)下焊接接頭的殘余應(yīng)力σ—焊縫在拘束狀態(tài)下，由于橫向收縮、縱向收縮受到限制，將在橫向和縱向上產(chǎn)生反作用內(nèi)應(yīng)力σf。焊接殘余應(yīng)力的分布圖7拘束狀態(tài)下焊接接頭中縱向殘余應(yīng)力分布其中，σ=σx+σfσx表示自由狀態(tài)下焊接產(chǎn)生的縱向殘余應(yīng)力；σf縱向反作用內(nèi)應(yīng)力焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響01只要材料有足夠的延性，能夠進(jìn)行塑性變形，內(nèi)應(yīng)力的存在不影響構(gòu)件的承載能力，對強(qiáng)度無影響；如果材料處于脆性狀態(tài)時，應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限時，構(gòu)件將發(fā)生局部破壞，最后導(dǎo)致構(gòu)件斷裂。1.對結(jié)構(gòu)靜載強(qiáng)度的影響焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響02機(jī)械加工后，原內(nèi)應(yīng)力的平衡打破，工件將產(chǎn)生變形2.

殘余應(yīng)力對構(gòu)件加工精度的影響焊接接頭的概念與特點(diǎn)03殘余壓應(yīng)力降低構(gòu)件的穩(wěn)定性；殘余拉應(yīng)力增加構(gòu)件的穩(wěn)定性。所以，應(yīng)改善應(yīng)力的分布或進(jìn)行去應(yīng)力處理。

焊接殘余應(yīng)力還對結(jié)構(gòu)的剛性、