焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生的原因
焊接時(shí)一般采用集中熱源在局部加熱,因此在焊件上產(chǎn)生不均勻溫度場。這種溫度場在絕大多數(shù)情況下是非線性分布的。不均勻溫度場使材料不均勻膨脹,處于高溫區(qū)域的材料在加熱過程中的膨脹量大,受到周圍溫度較低、膨脹量較小的材料的限制而不能自由地進(jìn)行。于是焊件中出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力,使高溫區(qū)的材料受到擠壓,產(chǎn)生局部壓縮塑性應(yīng)變。冷卻過程中,已經(jīng)經(jīng)受壓縮塑性應(yīng)變的材料,由于不能自由收縮而受到拉伸,于是焊件中又出現(xiàn)一個(gè)與焊接加熱時(shí)方向大致相反的內(nèi)應(yīng)力場。
焊接過程中,隨時(shí)間而變化的內(nèi)應(yīng)力為焊接瞬時(shí)應(yīng)力。焊后當(dāng)焊件溫度降至常溫時(shí),殘存于焊件中的內(nèi)應(yīng)力則為焊接殘余應(yīng)力。焊后殘留在焊件上的變形則為焊接殘余變形。焊接應(yīng)力和應(yīng)變是形成各種焊接裂紋的重要因素,又是造成熱應(yīng)變脆化的根源。焊接殘余應(yīng)力和變形在一定條件下還會嚴(yán)重影響焊件的強(qiáng)度、剛度、受壓時(shí)的穩(wěn)定性、加工精度和尺寸穩(wěn)定性等。






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