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焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)性能的影響

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(1)對結(jié)構(gòu)剛度的影響 當外載產(chǎn)生的應(yīng)力與結(jié)構(gòu)中某區(qū)域的殘余應(yīng)力疊加之和達到屈服點‰時,這一區(qū)域的材料就會產(chǎn)生局部塑性變形,喪失了進一步承受外載的能力,造成結(jié)構(gòu)的有效截面積減小,結(jié)構(gòu)的剛度也隨之降。

(2)對受壓桿件穩(wěn)定性的影響 當外載引起的壓應(yīng)力與殘余應(yīng)力中的壓應(yīng)力疊加之和達到屈服點σ,這一部分截面就喪失進一步承受外載的能力。這就削弱了構(gòu)件的有效截面積,并改變了有效截面積的分布,降低了受壓桿件的穩(wěn)定性。

(3)對靜載強度的影響 沒有嚴重應(yīng)力集中的焊接結(jié)構(gòu),只要材料具有一定的塑性變形能力,殘余應(yīng)力不影響結(jié)構(gòu)的靜載強度。反之,如材料處于脆性狀態(tài),則拉伸殘余應(yīng)力和外載應(yīng)力疊加有可能使局部區(qū)域的應(yīng)力首先達到斷裂強度,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)早期破壞。

(4)對疲勞強度的影響 殘余應(yīng)力的存在使變載荷的應(yīng)力循環(huán)發(fā)生偏移。這種偏移,只改變其平均值,不改變其幅值。結(jié)構(gòu)的疲勞強度與應(yīng)力循環(huán)的特征有關(guān),當應(yīng)力循環(huán)的平均值增加時,其極限幅值就降低,反之則提高。因此,如應(yīng)力集中處存在著拉伸殘余應(yīng)力,疲勞強度將降低。

(5)對焊件加工精度和尺寸穩(wěn)定性的影響 機械加工把一部分材料從焊件上切除時,此處的殘余應(yīng)力也被釋放。殘余應(yīng)力原來的平衡狀態(tài)被破壞,焊件發(fā)生變形,加工精度受影響。

(6)對應(yīng)力腐蝕開裂的影響 應(yīng)力腐蝕開裂是拉伸殘余應(yīng)力和化學(xué)腐蝕共同作用下產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象,在一定材料和介質(zhì)的組合下發(fā)生。應(yīng)力腐蝕開裂所需的時間與殘余應(yīng)力大小有關(guān),拉伸殘余應(yīng)力越大,應(yīng)力腐蝕開裂的時間越短。



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