焊接变形与残余应力学习教案.pptx

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1、会计学1焊接变形与残余焊接变形与残余(cny)应力应力第一页，共30页。钢材(gngci)-船体骨材，加筋板架，舱段，分段合拢焊接变形与残余应力焊接焊接(hnji)第1页/共29页第二页，共30页。1.焊接接头焊接接头(ji tu)的类型的类型第2页/共29页第三页，共30页。实际焊接结构的焊接接头样式很多，通常实际焊接结构的焊接接头样式很多，通常可以可以(ky)划分为以下四个基本类型：划分为以下四个基本类型：对接接头对接接头：两件表面构成大于或等于：两件表面构成大于或等于135，小于或等于小于或等于180夹角的接头。夹角的接头。角接接头角接接头：两件端部构成大于：两件端部构成大于30，小于，

2、小于135夹角的接头。夹角的接头。T形接头：一件之端面与另一件表面构成直角形接头：一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头。或近似直角的接头。搭接接头搭接接头：两件部分重叠构成的接头。：两件部分重叠构成的接头。第3页/共29页第四页，共30页。2.焊接应力与变形产生焊接应力与变形产生(chnshng)的原因的原因 焊焊件件在在焊焊接接过过程程中中受受到到局局部部加加热热和和冷冷却却是是产产生生焊焊接接应应力力和和变变形形的的主主要要原原因因。在在焊焊接接过过程程中中，不不均均匀匀的的加加热热，使使得得焊焊缝缝及及其其附附近近的的温温度度很很高高，而而远远处处大大部部分分金金属属不不受受热

3、热，其其温温度度还还是是室室内内温温度度。这这样样，不不受受热热的的冷冷金金属属部部分分便便阻阻碍碍了了焊焊缝缝及及近近缝缝区区 金金属属的的膨膨胀胀和和收收缩缩；因因而而，冷冷却却后后，焊焊缝缝就就产产生生了了不不同同程程度度的的收收缩缩和和内内应应力力（纵纵向向和和横横向向），就就造造成成了了焊焊接接结结构构的的各各种种变变形形。金金属属内内部部发发生生晶晶粒粒组组织织(zzh)的的转转变变所所引引起起的的 体体积积变变化化也也可可能能引引起起焊焊件件的的变变形形。这这是是产产生焊接应力与变形的根本原因。生焊接应力与变形的根本原因。第4页/共29页第五页，共30页。以平板以平板(pngbn

4、)对接焊为例对接焊为例第5页/共29页第六页，共30页。第6页/共29页第七页，共30页。第7页/共29页第八页，共30页。3.影响影响(yngxing)焊接结构变形的主要因焊接结构变形的主要因素素n n1.焊缝在结构(jigu)中的位置；n n2.结构(jigu)刚性的大小；n n3.装配和焊接顺序；n n4.焊接规范的选择。第8页/共29页第九页，共30页。4.焊接焊接(hnji)变形的种类变形的种类 第9页/共29页第十页，共30页。第10页/共29页第十一页，共30页。第11页/共29页第十二页，共30页。第12页/共29页第十三页，共30页。5.焊件的残余焊件的残余(cny)变形和应

5、力的危变形和应力的危害性害性 第13页/共29页第十四页，共30页。应力应力(yngl)集中集中第14页/共29页第十五页，共30页。6.典型典型(dinxng)接头的工作应力接头的工作应力分布分布第15页/共29页第十六页，共30页。第16页/共29页第十七页，共30页。第17页/共29页第十八页，共30页。7.焊接焊接(hnji)残余应力的分布残余应力的分布 n n以平板(pngbn)对接焊为例，且厚度不大第18页/共29页第十九页，共30页。（一）纵向应力（一）纵向应力(yngl)x 的的分布分布 焊接残余应力基本上是焊接残余应力基本上是平面应力，厚度方向平面应力，厚度方向(fngxin

6、g)的应力很小。的应力很小。在自由状态下焊接的平在自由状态下焊接的平板，板，x 在焊件横截面上在焊件横截面上的分布规的分布规律为：焊缝及其附近区域为残余拉应力，一般可达律为：焊缝及其附近区域为残余拉应力，一般可达材料的屈服强度，随着材料的屈服强度，随着(su zhe)离焊缝距离的增离焊缝距离的增加，拉应力急剧下降并转为压应力。加，拉应力急剧下降并转为压应力。x在焊件纵截面上的分布规律为：在焊件纵截在焊件纵截面上的分布规律为：在焊件纵截面端头，面端头，x=0，越靠近纵截面的中间，越靠近纵截面的中间，x越大，越大，逐渐趋近于逐渐趋近于s。第19页/共29页第二十页，共30页。（二）横向应力（二）横

7、向应力(yngl)y 的的分布分布 n ny=y+yn ny：焊缝及其塑性变形区的纵向收缩引起：焊缝及其塑性变形区的纵向收缩引起的横向应力的横向应力(yngl)；n ny：焊缝及其塑性变形区的横向收缩不均：焊缝及其塑性变形区的横向收缩不均匀、不同时引起的横向应力匀、不同时引起的横向应力(yngl)。第20页/共29页第二十一页，共30页。第21页/共29页第二十二页，共30页。第22页/共29页第二十三页，共30页。第23页/共29页第二十四页，共30页。8.焊接残余应力焊接残余应力(yngl)对焊接结构的对焊接结构的影响影响 第24页/共29页第二十五页，共30页。第25页/共29页第二十六页，共30页。第26页/共29页第二十七页，共30页。9.减小焊接减小焊接(hnji)残余应力的措残余应力的措施施 第27页/共29页第二十八页，共30页。10.消除焊接残余消除焊接残余(cny)应力的方应力的方法法 n消除焊接消除焊接(hnji)残余应力的方法残余应力的方法有：有：n焊后热处理；焊后热处理；n力学形变；力学形变；n温差形变温差形变 第28页/共29页第二十九页，共30页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第29页/共29页第三十页，共30页。