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最大焊縫應力發生在什麼地方

發布時間:2023-08-22 15:58:16

⑴ 鋼結構焊接後產生殘余應力和變形的主要原因是什麼

焊件在焊接過程中,熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限(Yield strength),以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。 這樣,焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產生焊接應力和變形的根本原因。 焊接殘余應力,是焊接工程研究領域的重點問題。涉及焊接的各種工程應用中,都十分關注殘余應力的影響。例如,在土木工程領域,對於鋼結構焊接連接,殘余應力對結構的疲勞性能,穩定承載力等均有影響。
焊接應力有暫時應力與殘余應力之分。暫時應力只在焊接過程中一定的溫度條件
下存在,當焊件冷卻至常溫時,暫時應力即行消失。焊接殘余應力是指焊件冷卻後殘留在焊件內的應力。從結構的使用要求來看,焊接殘余應力有著重要意義。殘余應力按其方向可分為縱向、橫向和沿厚度方向的應力三種。
1.縱向焊接殘余應力
焊接過程一個不均勻加熱和冷卻的過程。在施焊時,焊件上產生不均勻的溫度場,
焊縫及附近溫度最高,可達1600℃以上,其鄰近區域則溫度急劇下降。不均勻的溫度場將產生不均勻的膨脹。焊縫及附近高溫處的鋼材膨脹最大,由於受到兩側溫度較低,膨脹較小的鋼材的限制,產生了熱狀態塑性壓縮。焊縫冷壓時,被塑性壓縮的焊縫區趨向於縮得比原始長度稍短,這種縮短變形受到焊縫兩側鋼材的限制,使焊縫區產生縱向拉應力。在低碳鋼和低合金鋼中,這種拉應力以常達到鋼材的屈服強度。焊接殘余應力是荷載未作用時的內應力,因此會在焊件內部自相平衡,這就必然在距焊縫稍遠區域應力。用三塊剪切下料的鋼板焊成的工字形截面,縱向焊接殘余應力分布。
2.橫向殘余應力
橫向殘余應力產生的原因有:①由於焊縫縱向收縮,兩塊鋼板趨向於外彎成弓形的趨勢,但在實際上焊縫將兩塊鋼板連成整體,不能分開,於是在焊縫中部將產生橫向拉應力,而在兩端產生橫向壓應力。②焊縫在施焊過程中,先後冷卻的時間不同,先焊的焊縫已經凝固,且具有一定的強度,會阻止後焊焊縫在橫向的自由膨脹,使其產生橫向的塑性壓縮變形。當焊縫冷卻時,後焊焊縫的收縮受到已凝固焊縫的限制而產生橫向拉應力,同時在先焊部分的焊縫內產生橫向壓應力。橫向收縮引起的橫向應力與施焊方向及先後次序有關,焊縫的橫向殘余應力是上述兩種原因產生的應力的合成。
3.沿焊縫厚度方向的殘余應力
在厚鋼板的連接中,焊縫需要多層施焊。因此,除有縱向和橫向殘余應力之外,沿厚度方向還存在著殘余應力。這三種應力可能形成比較嚴重的同號三軸應力;會大大降低結構連接的塑性。這就是焊接結構易發生脆性破壞的原因之一。
以上分析是焊件在無外加約束情況下的焊接殘余應力。若焊件施焊時處在約束狀態,如採用強大夾具或焊件本身剛度較大等,焊件將因不能自由伸縮變形而產生更大的焊邊殘余應力,且隨約束程度增加而增大。
如果想要解決殘余應力和焊接變形的問題最好的辦法是振動時效啊,沒有 熱時效那麼麻煩而且還能消除95%以上的殘余應力,華雲家的就不錯,你可以看一下。。。

⑵ 壓力容器圓柱形筒體下列哪個部位受應力最大a環焊縫b縱焊縫c與軸線成

你好,壓力容器上受力最大的焊縫是縱縫,所以A縫的要求和探傷都是最高的。
望採納,謝謝。

⑶ 焊接應力產生原因如何防止和消除

你好,1、焊接應力產生原因:焊接過程的不均勻溫度場。
2、減小變形的主要方法有:(1)選擇合理的焊接順序;(2)盡可能用對稱焊縫(如工字形截面);(3)採用反變形法
3、焊接過程中控制變形的主要措施: (1)、採用反變形 ;(2)、採用小錘錘擊中間焊道 ;(3)、採用合理的焊接順序;(4)、利用工卡具剛性固定;(5)、分析回彈常數。
4、焊接應力的消除方法

:(1)、消除應力的失效方法有振動時效(消除30%——50%的應力);(2)、熱時效(消除40%——70%的應力);(3)、豪克能PT時效(消除80%——100%的應力)。

⑷ 焊接應力是怎麼產生的

焊接中.焊縫處溫度迅速升高,體積膨脹。熱影響區溫度低,阻礙焊縫膨脹,內結果焊縫處產生壓應力,熱影容響區產生拉應力。但此時焊縫處於塑性狀態,焊縫被壓應力墩粗,鬆弛了此應力。

焊後冷卻時,熱影響區冷卻速度快,很快進入彈性狀態,焊縫處溫度高,處於塑性狀態。這時焊縫收縮,較熱影響區收縮慢,焊縫阻礙熱影響區收縮,焊縫仍受壓應力,影響區受拉應力。但焊縫處於塑性狀態,焊縫的塑性墩粗,鬆弛了此應力。

熱影響區溫度不斷降低,冷卻速度也變慢,當焊縫的冷卻速度高於熱影響區時,焊縫收縮較快,焊縫的收縮受到熱影響區阻礙,應力方向發生了轉變,焊縫受拉應力,熱影響區受壓應力。當焊縫和熱影響區都進入彈性狀態時,因焊縫溫度高,冷卻速度快,收縮量大,熱影響區溫度低,冷卻速度低,收縮量小,焊縫收縮受到熱影響區阻礙,結果焊縫受拉應力,熱影響區受壓應力。此時沒有塑性變形,這一對壓應力,隨著溫度的降低,焊縫收縮受阻礙越來越大,拉應力也越來越大,直至室溫,拉應力可近似於屈服極限。

豪克能焊接應力消除設備能有效消除焊應力80%以上,防止焊接開裂變形問題!!

⑸ 扭矩作用下焊縫強度計算的基本假定是什麼如何求得焊縫最大應力

荷載彎矩效應產生正應力;拉伸效應產生正應力;扭矩、剪切效應產生剪應力。焊縫根據其受力狀況按規范規定計算正應力或剪應力。角焊縫既存在彎矩又存在扭矩情況下,既要計算正應力,又要計算剪應力,還要計算由正應力與剪應力合成的主拉應力。

⑹ 焊接應力產生的原因

對所有熔化式焊接,在焊縫及其熱影響區都存在較大的殘余應力,殘余應力的存在會導致焊接構件的變形、開裂並降低其承載力;同時,在焊縫的焊趾部位還存在凹坑、余高、咬邊造成的應力集中;而焊趾出的熔渣缺陷、微裂紋又形成了裂紋的提前萌生源。由於受殘余拉應力、應力集中和裂紋萌生源的影響,焊接接頭的疲勞壽命大大降低。

殘余應力都集中在焊縫附近,當焊接殘余應力與承載的工作應力疊加,其數值超過材料的屈服極限時,工件就會再焊縫附近產生焊接變形,斷裂等現象。研究殘余應力的影響不僅考慮其數值的大小,而殘余應力的方向也是重要因素,用盲孔法殘余應力檢測儀可以對焊接殘余應力值的大小和方向進行測量。

在分析殘余應力的影響時,即使焊接構件的殘余應力值遠遠低於其材料的屈服極限,但如果存在嚴重的應力集中,那麼焊接構件在其運輸和使用過程中也會因殘余應力的釋放而發生永久性的塑性變形。


(6)最大焊縫應力發生在什麼地方擴展閱讀:

焊接變形的大小與焊縫的尺寸、數量和布置有關。首先從設計上合理地確定焊縫的數量、坡口的形狀和尺寸,並恰當地安排焊縫的位置,對於減少變形十分重要。

在工藝上採用高能量密度的焊接方法和小線能量的工藝參量,例如多層焊對減少焊縫的縱、橫向收縮以及由此引起的撓曲和失穩變形是有利的。但多層焊對角變形不利。採用合理的裝配、焊接順序、反變形和剛性固定可以減少焊接變形。

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