解析焊接残余应力的五大种类与影响

2025-01-22 04:00:59

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。

焊接应力几种

焊接残余应力是指焊接过程中由于焊件温度分布不均匀、焊缝金属热胀冷缩等引起的应力。
这种应力在焊接制造的整个过程中不可避免地会出现。
焊接应力主要来自三个方面:一是焊件温差引起的热胀冷缩应力。
在焊接过程中,焊缝区域与周围材料之间的温差会引起材料的热胀冷缩,产生应力。
这种拉伸应力会随着焊接件的温度而变化,特别是在冷却过程中。
其次,应力金相变化。
焊接过程中,材料的金相组织会发生变化,如相变、晶粒长大等。
这些变化会在材料内部产生应力。
特别是在焊接热影响区,由于温度分布不均匀,金相组织变化更为显着,从而产生应力。
最后,金属由固态变为液态然后凝固而引起的晶粒畸变应力。
在焊接过程中,金属经历从固体到液体再回到固体的转变,在此过程中,颗粒变形,产生应力。
这种应力的产生与焊接速度、冷却速度等因素密切相关,特别是当焊接速度太快或冷却速度太快时,应力更为显着。
综上所述,焊接过程中焊接残余应力的产生是一个无法正确理解的复杂现象。
这需要通过焊接工艺和材料选择来控制和减少。

焊接应力的种类有那些

根据焊接应力产生的不同时期,焊接应力可分为焊接瞬态应力和焊接残余应力。
焊接瞬态应力是焊接过程中随温度变化的应力;焊接残余应力是工件冷却到初始温度后残留的应力。
根据焊接应力在被焊工件中的不同取向,焊接应力可分为纵向应力、横向应力和厚度应力。
事实上,焊接应力都是三维应力,但对于薄板来说,厚度方向的应力比较小,可以视为二维应力。

焊接残余应力浅析

作为一种广泛使用的加工方法,焊接热源集中在焊接区域,导致焊缝温度分布不均匀,从而引起焊接变形和应力。
焊接残余应力直接影响焊接结构的质量,值过高会导致材料变形甚至断裂。
因此,降低残余应力是关键。
焊接残余应力按方向可分为纵向、横向和厚度方向。
纵向残余应力垂直于焊缝,通常是拉应力,两侧的压应力是焊缝附近塑性变形引起的,分布复杂。
厚度残余应力出现在较厚的元件中,并与纵向和横向应力共存。
焊接残余电压产生的根本原因是焊接过程中温度的突变。
不同热源模型和材料特性的差异进一步增加了残余应力的复杂性。
为降低残余应力,可采取冲击焊、预热控制、合理焊接顺序、振动时效等措施。
锤焊法通过在冷却过程中对焊缝进行锤击,实现塑性伸长,减少焊缝变形和残余应力。
预热法通过提高预焊温度、降低冷却速度、减小温差来降低残余应力。
选择合理的焊接顺序,先焊短缝,采用跳焊、阶梯焊,以利于焊缝自由收缩。
振动时效利用外部应力来松弛结构中的焊缝残余应力,改善应力分布。
综上所述,焊接过程中的残余应力是焊接结构脆性断裂的重要因素,有效的管理对于结构件和工程的安全至关重要。
实际应用中应考虑残余焊接应力的影响,并采取措施保证结构的稳定性和安全性。

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