焊接残余应力的产生原因是什么

2025-01-23 00:05:59

试就两块钢板对接焊连的情况,分析横向焊接残余应力的产生原因。

【解答】:横向焊接残余应力由两部分组成:一部分是焊缝的纵向收缩,使两块钢板趋于向相反方向弯曲变形。
整体上,两块钢板中间产生横向拉应力,两端产生压应力。
另一方面,由于焊接过程中焊料冷却时间的差异,先焊接的焊料已经凝固并具有一定的强度,这会阻止后面焊接的焊料在焊接过程中横向自由膨胀,导致其产生变形。
通过横向塑性压缩。
当第一个焊件凝固后,中间的焊件逐渐冷却,最后一个焊件开始冷却。
这三部分产生杠杆作用。
结果,最后焊接的部分收缩并被拉扯。
由于杠杆作用也被拉伸,中间部分被压缩。
这两个横向应力相加形成最终的横向应力。

焊接残余应力是怎么产生的?焊接应力如何消除?

焊接残余应力产生的条件:

焊接过程中,焊接接头的热应力、相变应力、加工应力等超过屈服强度(屈服强度),导致焊接接头冷却后产生残余应力。
这样,冷却后焊缝中残留的宏观应力称为焊缝残余应力。
焊接过程中的不均匀温度场以及由此产生的局部塑性变形和不同比容的结构是产生焊接应力和变形的主要原因。

消除焊接残余应力的方法:

对焊接区域进行锤击,控制焊接残余应力。
焊接后,用小锤敲击焊缝及邻近区域,使金属膨胀,可有效减少焊接残余应力。

采用预热方法控制焊接残余应力。
元件本体上的温差越大,残余焊接应力就越大。
焊前预热构件可以减小温差并减缓冷却速度,这两者都可以减少焊接时的残余应力。

采用“加热应力降低区法”控制焊接残余应力。
焊接时,对阻碍焊缝区自由伸缩的部位进行加热,使其与焊缝区同时伸缩,可以减小焊接应力。
这种方法称为“加热电压还原法”,被加热的部分称为“还原区”。

采用高温回火消除焊接残余应力。
由于部件的最大内应力通常可以达到材料的屈服强度,因此金属的屈服强度在高温下会降低。
因此,当构件的温度升高到一定值时,最大应力值也应降低到该温度下的屈服强度值。
为了完全消除结构中的内应力,必须将部件加热到其屈服强度为零的温度。
因此,常用的回火温度接近该温度。

一般高温回火。
整个部件在烤箱中加热到一定温度,然后保温一段时间,然后冷却。
通过全面高温回火,可以消除部件80%~90%的内应力。
这是消除生产中残余应力最广泛、最有效的方法。
回火时间取决于构件的厚度,按每毫米壁厚1~2分钟计算,但不应少于30分钟,也不宜超过3小时。
随着时间的推移,残余应力会迅速下降,一次处理。
时间太长不需要。

局部高温回火仅加热焊缝及其局部区域,以消除残余应力。
消除应力的效果不如整体高温回火。
该方法设备简单,常用于消除刚度较低的较简单构件的焊接残余应力,如: B.长圆柱形容器、长构件的管道连接和对接连接等连接。

使用温差拉伸法消除焊接残余应力。
温差拉伸法消除焊接残余应力的基本原理与机械拉伸法相同。
主要区别是利用局部加热的温差来拉伸焊接区域。

采用振动法消除焊接残余应力。
该部件承受可变载荷,经过几次循环载荷后,结构中的内应力逐渐减小。
这意味着可以使用振动方法来降低部分残余焊接应力。
一种利用振动来减轻大型焊接结构应力的装置。

产生焊接残余应力的主要因素之一是

焊接过程中产生残余应力的主要因素之一是焊接过程中热量分布不均匀。

焊接残余电压是如何产生的?

焊接残余应力是指焊接加热过程中焊件残留的变形而引起的残留在焊接结构中的内应力。

其中,焊缝金属熔化再凝固时产生的热应力,冷却收缩有限,最为显着,是残余应力的主要部分。
产品。
压力。

焊接冷却过程中内部金相组织发生变化时产生的内应力是残余应力的较小部分。
结构的刚度越大,即约束程度越大,产生的残余应力越大,对结构承载能力的影响也越大。

焊接过程中,热应力、相变应力、加工应力等超标。
屈服强度,导致冷却后焊缝中无法消除的应力。

这样,冷却后焊缝中残留的宏观应力称为残余焊接应力。

焊接过程中的不均匀温度场及其引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。

焊接残余应力是焊接技术研究的中心课题。

在涉及焊接的各种工程应用中,残余应力的影响备受关注。

例如在土木工程中,对于钢结构的焊接接头,残余应力对结构的疲劳性能和稳定承载能力有影响。

焊接应力可分为暂时应力和残余应力。

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