焊接残余应力的分类.pdf

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1、焊接残余应力的分类1. 焊接应力与变形的概念在焊接过程中，工件受电弧热的不均匀加热而产生的内应力及变形是暂时的。当工件冷却后， 任然保留在工件内部的内应力及变形叫着残余应力及残余变形。我们所说的焊接应力及变形就是指的焊接的残余应力和焊接的残余变形。焊接应力与变形1.1 焊接应力的分类1.1.1 根据引起应力的基本原因可分为：热应力由于焊接时温度分布不均匀所引起的应力。组织应力由于温度变化，引起了组织变化所产生的应力。1.1.2 根据应力存在的时间可分为瞬时应力在一定的温度及刚度条件下，某一瞬室内存在的应力。残余应力一般指焊接结束后完全冷却后任然存在的内应力。1.1.3 根据应力作用可分为纵向应

2、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。1.1.4 根据应力在空间的方向可分为单向应力在焊件中沿一个方向存在。两向应力应力作用在一平面内的不同方向上，亦称为平面应力。三向应力应力沿空间所有的方向存在，亦称体积应力。1.2 焊接变形 的分类由于焊接接头形式，工件的厚度和形状、焊缝的长度及其位置不同，焊接时会出现各种形式不同的变形。大体上可分为：纵向变形、横向变形、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形等。3. 焊接应力的控制措施焊接件内残留有内应力是不可避免的，但可以根据去产生机理和规律寻找一些措施来有效的控制它，使之危害程度降至最小。3.1 控制内应力的方法其基本要求有两个：是焊件

3、上热量尽量均匀和尽量减少对焊缝自由收缩的限制。通常采用的工艺措施如下：3.1.1 合理的装配与焊接顺序主要是在装配和焊接的顺序安排上尽量使焊缝能自由的收缩，便可有效的控制焊接应力。3.1.2 焊前预热泵技术，水泵技术，泵阀技术，水泵CFD ，泵数值模拟，被焊工件各部位的温差越大，焊缝的冷却速度越快则焊接接头的残余应力越大。预热既能减小工件各部位的温差， 又能减缓冷却速度，所以是降低焊接残余应力的有力措施之一。预热可分为局部预热或整体预热。对刚性大、厚度大的工件，应整体预热，这样降低残余应力的效果更佳。除了以上控制应力的方法外， 还有在焊接结构的设计上采取措施，例如：对称布置焊缝、避免封闭焊缝等

4、。以及对阻碍焊接接头自由收缩的部位加温，使之与焊缝同步伸缩，这种方法称为“减应法”。4. 消除焊接应力的方法消除焊接应力的方法主要有：热处理法、机械法、振动法。焊后热处理是消除残余应力的有效方法，也是广泛采用的方法。 它可分为整体热处理和局部热处理。4.1 一般是将被焊工件加热到A1线以下，保温均温，在缓慢冷却，以达到残余应力消除。如Q235B 、16MnR 材料焊后热处理的温度一般选为 62525C. 4.2 机械法，用机械的方法施加外力使冷却后的焊缝金属产生延展，以达到消除应力的目的，这种方法叫机械法消除应力。如锤击焊缝；在卷板机上压辗焊缝； 对焊缝结构实行有控制的过载等都是机械法消除应力的方法。4.3 振动法泵技术，水泵技术，泵阀技术，水泵CFD ，泵数值模拟，以低频率震动整个构件以达到消除应力的目的。一般钢结构件需要消除应力是常常采焊接应力与变形用。