焊接结构的残余应力的研究
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浅析焊接残余应力的产生及影响焊接是一个复杂的、包含电弧物理、传热、冶金以及力学的钢结构工艺过程,对工程质量的好坏以及工程结构的安全有着直接的影响。
在进行焊接的过程中以及焊接完成之后,由于一些高度集中的瞬时热输入,焊接会产生很大的残余应力和变形。
焊接过程中的残余应力对焊接的结构的使用性能会产生极大的影响,所以,我们要对焊接的残余应力进行相关研究。
标签:焊接残余应力;成因;对焊接结构的影响0 引言焊接应力即是在焊接结构时由于焊接而产生的内应力,它可以依据产生作用的时间被分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。
所谓焊接瞬时应力是指在焊接的过程中某一个焊接瞬时产生的焊接应力,它是会跟着时间的变化而发生变化的,而在焊接之后,某一个受到焊接的焊件内还残留的焊接应力被称为焊接残余应力。
1 产生焊接残余应力的原因之所以会产生焊接残余应力,主要是由于焊件在焊接的过程中所受到的加热是不均匀的。
按照焊接残余应力的发生来源,可将焊接残余应力分为直接应力、间接应力和组织应力三种。
(1)直接的焊接应力是焊接残余应力所产生的最主要的原因,它是受到不均匀的加热和冷却之后所产生的,根据加热和冷却时的温度梯度而发生变化。
(2)间接的焊接应力则是焊件由于焊前的加工状况造成的应力。
焊件在受到轧制和拉拔时会产生一定的残余应力。
间接的残余应力如果在某一种场合下叠加到焊接的残余应力上去,焊件受到焊接发生变形,也会将其影响附加到焊接残余应力上去。
而且,焊件一旦受到外来的某一种约束,产生相应的附加应力,也属于间接应力的范畴。
(3)组织应力也就是由相变造成的比容变化而产生的应力,它的产生是由于焊件的组织发生了变化。
虽说组织应力会由于含碳量和材料其他成分的不同而产生差异,但我们一般都会将其所产生的影响进行分析研究。
2 焊接残余应力会对焊接结构产生哪些影响焊接是一个局部的受热不均匀、冷却不均匀的过程,加之受焊缝和靠近焊缝的温度场的影响,焊件的内部会有大小不同、分布不均匀的残余应力—应变场。
焊接工艺对焊接残余应力的影响焊接是一种常用的金属连接方法,它的基本原理是在金属表面加热到熔点,并施加适当的压力,使金属发生熔化和冷却凝固的过程。
然而,在焊接过程中,由于金属的热膨胀和冷却收缩,会产生焊接残余应力。
这些应力不仅会影响焊接件的性能和寿命,还可能导致焊接接头的变形和裂纹。
因此,研究焊接工艺对焊接残余应力的影响是非常重要的。
一、焊接残余应力的形成机理焊接残余应力是指当焊接接头冷却后,由于冷却速度的不均匀和金属固态相变引起的体积收缩,使得焊接接头内部存在一定的残余应力。
焊接残余应力的形成机理主要包括以下几个方面:1. 热效应:焊接过程中的高温会引起焊接接头的局部加热和膨胀,而冷却过程中的快速降温又会引起金属的快速收缩,从而产生应力。
2. 宏观应变:焊接时,由于焊接接头的收缩受到约束,导致成分和结构发生变化,从而产生应力。
3. 相变热效应:焊接过程中,当焊缝区域的温度达到相变温度时,会产生相变热效应,导致局部区域的热膨胀或热收缩,进而产生应力。
二、焊接工艺参数的选择和控制对焊接残余应力的影响非常大。
以下是几个常见的焊接工艺对焊接残余应力的影响:1. 焊接电流和电压:焊接电流和电压对熔池的形成以及焊接接头的加热和冷却速度有直接影响。
较高的电流和电压会使熔池较大,并且使金属加热和冷却的速度快,从而产生较高的残余应力。
2. 焊接速度:焊接速度是指焊接过程中的焊接头的移动速度。
较高的焊接速度会导致焊缝短时间内的加热和冷却,从而产生较高的残余应力。
3. 焊接预热温度和保温时间:预热温度和保温时间可以改变焊接接头的温度分布和冷却速率。
适当的预热温度和保温时间可以减缓金属的冷却速度,缓解残余应力的产生。
4. 焊接序列和方向:焊接的序列和方向可以影响焊接残余应力的分布。
合理选择焊接的序列和方向可以使应力得到均匀分布,减少局部区域的应力集中。
5. 退火处理:退火是通过加热和保温来消除焊接件内部的残余应力。
合理的退火处理可以有效减小焊接残余应力。
(2)运用三维模型装配仿真对打磨掉干涉区域后的前承力机匣和IGB机匣进行模拟装配,结果显示可实现装配;(3)实物装配IGB机匣与打磨后的前承力机匣,可顺利完成装配;(4)装配后的发动机在完成其原定试验计划后,未出现任何潜在问题。
通过三维装配仿真可有效地为设计及排故等提供有力的技术支持,节省由于设计等不合理带来的返工、时间以及其他成本的浪费。
5结语目前发动机装配分析主要是对比典型民用航空发动机装配顺序和装配路径,定性地判断整机装配性,无法准确判断实际装配情况。
通过三维仿真装配技术,在方案设计阶段,建立发动机装配仿真模型,进行三维静态、动态干涉检查,规划整机装配路径,可最大程度地暴露并提前解决装配过程存在的干涉问题,保证实际装配可行性,提高装配效率,节约成本。
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焊接残余应力
焊接是经常用到的一种连接技术,它具有多种优点,如预热寿命长、强度高、结构轻、装配方便等,但是也存在一些缺点,其中最常见的问题之一就是焊接残余应力。
焊接残余应力不仅会影响焊接头的强度耐久性,还会产生残余变形,严重影响焊接零件的结构、性能和使用寿命。
因此,为了确保焊接头长期可靠工作,必须对焊接残余应力进行有效控制。
焊接残余应力的来源主要有焊接温度轮廓、过热、焊缝深度、材料物理参数、焊接条件等。
因此,为了控制焊接残余应力,应该采取一定的措施。
首先,必须准确控制焊接温度轮廓,确保温度下降的趋势合理。
焊接温度轮廓是控制焊接残余应力的关键因素,适当缩短焊接时间和提高焊接速度可以有效控制焊接残余应力。
其次,应该在焊接前按要求精确测量焊接深度和厚度,以保证焊接深度的准确性。
焊接深度和厚度的测量越准确,焊接残余应力就越低。
此外,应尽可能采用低热流密度焊接技术,同时应采用恰当的焊条材料,以均匀分布焊接热量,以减少焊接残余应力。
最后,在焊接过程中应注意有效地调节焊接条件,防止产生焊接残余应力。
例如,在焊接过程中可以控制流体压力,防止焊条因压力而变形;可以采用分段焊接原理,减少焊接残余应力;可以采取一定的调节措施,使焊接头水平接触。
总之,为了控制焊接残余应力,需要采取一定的措施,如控制焊接温度轮廓、准确测量焊接深度和厚度、采用低热流密度焊接技术、调节焊接条件等。
如果能够有效控制焊接残余应力,则可以延长焊接头的使用寿命,使焊接头有更好的性能和可靠性。
焊接结构残余应力分析摘要:焊接残余应力的存在,会直接影响到钢混结构的承载能力。
为了保证焊接结构的安全可靠,准确地推断焊接过程中的力学行为和残余应力是十分重要的。
对于焊接残余应力,以往多是采用切割、钻孔等试验测量方法,不但费时费力,而且受到许多条件的限制,结果数据误差也会很大。
关键词:焊接残余应力;有限元;对接焊缝一、焊接残余应力的概念焊接构件由焊接而产生的内应力称之为焊接应力,按作用时间可分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。
焊接过程中,某一瞬时的焊接应力称之为焊接瞬时应力,它随时间而变化;焊后残留在焊件内的焊接应力称之为焊接残余应力。
焊接残余应力为热应力(主要为冷却应力),相变应力可再叠加其上。
在冷焊、扩散焊、滚轧敷层和爆炸敷层等情况下,冷加工作用力是残余应力的源泉,它可单独作用,也可能附加于上述热效应之上。
二、焊接残余应力产生的原因焊接过程是一个先局部加热,然后再冷却的过程。
焊件在焊接时产生的变形称为热变形,焊件冷却后产生的变形称为焊接残余变形,这时焊件中的应力称为焊接残余应力。
焊接应力包括沿焊缝长度方向的纵向焊接应力,垂直于焊缝长度方向的横向焊接应力和沿厚度方向的焊接应力。
焊接残余应力产生的主要原因是由焊接过程中不均匀加热所引起的。
焊接应力按其发生源来区分,有如下3种情况:(1)直接应力是进行不均匀加热和冷却的结果,它取决于加热和冷却时的温度梯度,是形成焊接残余应力的主要原因。
(2)间接应力是由焊前加工状况所造成的压力。
构件若经历过轧制或拉拔时,都会使之具有此类残余应力。
这种残余应力在某种场合下会叠加到焊接残余应力上去,而在焊后的变形过程中,往往也具有附加性的影响。
另外,焊件受外界约束产生的附加应力也属于此类应力。
(3)组织应力是由组织变化而产生的应力,也就是相变造成的比容变化而产生的应力。
它虽然因含碳量和材料其它成分不同而有异,但一般情况下,这种影响必须要加以考虑的是,发生相变的温度和平均冷却速度。
焊接焊缝残余应力研究摘要:在焊接过程中,由于焊件局部的温度发生变化,产生应力变形。
进而导致了构件产生变形。
因此,通过对焊接结构及焊接变形的分析,通过对焊接工艺焊件结构设计等方面采取有效措施,从而提高焊接质量。
关键词:残余应力;焊接引言焊接应力,是焊接构件由于焊接而产生的应力。
焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的形状和尺寸变化。
焊接过程的不均匀温度场以及由它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。
焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观,因此是设计和制造中必须考虑的问题。
1 残余应力产生(1)焊件的不均匀受热。
对构件进行不均匀加热,在加热过程中,只要温度高于材料屈服点的温度,构件就会产生压缩塑性变形。
冷却后,构件就会有残余应力;焊接过程中焊件的变形方向与焊后焊件的变形方向相反;焊接加热时,焊缝及其附近区域将产生压缩塑性变形,冷却时压缩塑性变形区要收缩;焊接过程中及焊接结束后,焊件中的应力分布是不均匀的。
焊接结束后,焊缝及其附近区域的残余应力通常是拉应力。
(2)焊缝金属的收缩。
焊缝金属冷却时,当它由液态转为固态时,其体积要收缩。
由于焊缝金属与母材是紧密联系的。
因此,焊缝金属并不能自由收缩,这将引起整个焊件的变形,同时在焊缝中引起残余应力。
另外,一条焊缝是逐步形成的,焊缝中先结晶的部分要阻止后结晶部分的收缩,由此也会产生焊接应力与变形。
(3)金属组织的变化。
金属在加热及冷却过程中发生相变,可得到不同的组织,这些组织的比容不同,由此也会造成焊缝应力与变形。
(4)焊缝的刚性和拘束。
焊缝的刚性和拘束,对焊件应力和变形也有较大的影响。
刚性是指焊件抵抗变形的能力。
而拘束是焊件周围物体对焊件变形的约束。
刚性是焊件本身的性能,它与焊件材质,焊件截面形状和尺寸有关,而拘束是一种外部条件,焊件自身的刚性及受周围的拘束程度越小,则焊接变形越大,而焊接应力越小。
2 残余应力控制焊接以后留下一定的残余应力是不可避免的,但是可以通过恰当的工艺措施给予一定程度的控制。
焊接残余应力产生的原因
有关焊接残余应力产生的原因,一般有以下几个方面:
一、材料特性
1、被焊接材料性质不同及材料表面厚度不均匀:(1)金属材料的性质不同对应用力反应不相同,会产生不同的残余应力。
(2)焊接材料表面厚度不均匀,材料厚度增加,内应力随之增大,这就会在焊接处产生残余应力。
二、焊接参数
1、焊接电流过小:焊接电流偏小,温度过低,焊接温度无法达到焊接所需温度,焊接过程中未能将应力完全消除,热处理发生在焊接部位,可能会形成残留应力。
2、焊接工艺不当:焊接电流过大,会产生较大的残余应力;相反,焊接电流过小,过热区域也会产生残余应力,同样会形成残余应力。
三、焊接结构
1、焊接结构不当:焊接结构不合理,或大的部件复杂的焊接结构,将无法确保获得足够的冷却,可能会形成残余应力。
2、焊接接头固定不当:焊接接头没有足够的固定力,将会存在部分焊接接头浮动,从而使热应力释放无法得到满足,将会形成残余应力。
- 1 -。
焊接残余应力产生的原因焊接残余应力是指焊接工艺过程中产生的残留应力。
焊接残余应力的产生原因主要有以下几个方面:1. 热应力:焊接过程中,焊缝和母材受到高温的加热,使其发生热膨胀。
而焊接完成后,焊缝和母材冷却收缩,由于收缩系数不同,会产生热应力。
这种应力主要分布在焊缝附近和热影响区域,对焊接结构的强度和稳定性产生影响。
2. 冷却应力:焊接过程中,焊缝和母材在高温下形成了熔池,当焊接完成后,熔池快速冷却,由于冷却速度不均匀,会导致焊缝和母材产生冷却收缩应力。
这种应力主要分布在焊缝附近和热影响区域,对焊接结构的强度和稳定性产生影响。
3. 弹性应力:焊接过程中,焊接材料受到局部变形,使焊缝和母材产生弹性应力。
这种应力主要是由于焊接过程中焊接材料的热胀冷缩引起的,对焊接结构的强度和稳定性产生影响。
4. 形状变化引起的应力:焊接过程中,焊接结构可能会发生形状变化,如变形、扭曲等。
这种形状变化会引起焊缝和母材的应力,对焊接结构的强度和稳定性产生影响。
焊接残余应力对焊接结构的影响主要体现在以下几个方面:1. 引起裂纹:焊接残余应力是焊接结构内部的应力,当应力超过了材料的承受能力时,会引起裂纹的产生。
裂纹的产生会降低焊接结构的强度和稳定性。
2. 引起变形:焊接残余应力会引起焊接结构的变形,如翘曲、扭曲等。
这些变形会影响焊接结构的几何形状和尺寸,使其失去设计要求的精度和稳定性。
3. 影响力学性能:焊接残余应力会改变焊接结构的力学性能,如强度、韧性等。
这些改变可能导致焊接结构在受力时发生变形或破坏,影响其使用寿命和安全性能。
为了减小焊接残余应力的影响,可以采取以下措施:1. 优化焊接工艺:合理选择焊接方法和参数,控制焊接过程中的温度和变形,减小焊接残余应力的产生。
可以采用预热、缓冷等措施,促使焊接结构的温度和变形均匀分布,减小应力集中。
2. 采用适当的焊接顺序:根据焊接结构的特点,采用合理的焊接顺序,避免焊接过程中应力的积累和集中。
锤击法消除焊接残余应力的研究山东大学硕士学位论文锤击法消除焊接残余应力的研究姓名:李强申请学位级别:硕士专业:材料加工工程指导教师:曲仕尧2001.11.8山东大学硕士学位论文锤击法消除焊接残余应力的研究摘要本文采用小孔法测试锤击前后焊接残余应力的变化,研究了锤击处理参数对残余应力的影响,用扫描电镜和显微硬度仪对锤击处理前后焊缝的组织形貌和硬度变化进行了检测分析,并探讨了锤击法消除焊接残余应力的机理。
/取得了以下主要成果。
~焊缝经过锤击处理后,熔合区附近的残余应力降低幅值最大。
母材上距熔合区越远的部位,应力降低幅值越小。
冲击能量对焊接残余应力的消除效果有很大影响。
随着冲击能量的增大,熔合线附近残余应力降低幅度增大;当冲击能量达一定值时,残余应力变化速度减缓。
单次冲击能量对残余应力的影响比锤击时间大,锤击处理时采用大冲击功、短冲击时间时消除应力效果较好。
高温锤击时,焊缝的塑性较好,变形阻力小,残余应力的消除效果比室温锤击时好。
锤头端面尺寸较小时,锤头吸收的能量较小,焊缝的变形程度较大,对消除残余应力有利卜/焊缝经过锤击处理后,表层金属发生塑性变形,硬度升高。
焊缝金属受到冲击载荷作用后,产生径向延伸,抵消了焊缝的残余弹性变形,从而降低了残余应力。
关键词:焊接锤击处理残余应力小孔法山东大学硕士学位论文,,......, . . ,....山东大学硕士学位论文., . ,. ’,, .,.,:..山东大学硕士学位论文.绪论在机械制造过程中,很多工序都会在材料内部形成残余应力。
总的来说,残余应力可分为两类,一类是由于在整体结构中,各部件尺寸/:协调而强行装生的残余应力;另一类是由于材料内部产生各区域之间自平衡的残余应力。
在焊接结构中,后一类残余应力的产生尤为普遍【】。
这是由于焊接接头处的不均匀加热和冷却,不均匀温度场所造成的内应力达到材料的屈服极限,使局部区域产生塑性变形,当温度恢复到原始的均匀状态后,就产生残余应力。
残余应力对材料性能影响的研究分析1. 引言在材料科学与工程领域,残余应力是一个重要的研究课题。
残余应力是指材料在制造和加工过程中产生的内部应力,这些应力可能会对材料的机械性能、疲劳寿命和耐蚀性等性能产生重要的影响。
本文将对残余应力对材料性能的影响进行深入研究和分析。
2. 残余应力的产生机制残余应力的产生主要与材料的制造和加工过程相关。
例如,焊接、淬火、冷加工等过程中,材料受到热量、力量和相变等因素的影响,导致晶格结构的畸变和内部应力的积累。
这些内部应力可以通过切应力、热应力和弹性应力等方式表达。
残余应力的产生机制对于深入理解残余应力对材料性能的影响至关重要。
3. 残余应力对材料性能的影响3.1 机械性能残余应力可以对材料的机械性能产生显著影响。
一方面,残余应力可以增加材料的硬度和强度,提高材料的抗拉、抗压和抗弯性能。
另一方面,残余应力可能会导致材料的应力集中和裂纹扩展,降低材料的延展性和断裂韧性。
因此,合理控制残余应力可以提高材料的机械性能,延长材料的使用寿命。
3.2 耐蚀性残余应力对材料的耐蚀性也有重要影响。
一方面,残余应力可以形成孤立的晶界和相界,使得材料的耐蚀性提高;另一方面,残余应力也可能导致应力腐蚀开裂和应力腐蚀破坏,降低材料的耐蚀性。
因此,残余应力对于材料的耐蚀性是一个相对复杂的问题,需要综合考虑材料的特性和使用环境。
3.3 疲劳寿命残余应力对材料的疲劳寿命有重要影响。
残余应力可以作为一个起始点,加速疲劳裂纹的形成和扩展。
此外,残余应力也可能导致应力集中和应力腐蚀,使得材料的疲劳寿命显著缩短。
因此,合理控制和减小残余应力是延长材料的疲劳寿命的关键。
4. 残余应力的测量方法为了研究和分析残余应力对材料性能的影响,准确测量残余应力是必要的。
目前常用的残余应力测量方法包括X射线衍射法、中子衍射法、应力分析法等。
这些方法可以通过测量材料中的晶格畸变或载荷引起的应变来间接测量残余应力。
选择合适的测量方法,并对测量结果进行准确可靠的分析和解释,对于深入理解残余应力的特性和影响机制具有重要意义。
焊接结构的残余应力的研究
【关键词】焊接结构;残余应力;消除方法
0.引言
人们对焊接应力的认识由来已久,但对其进行系统的研究时间并不长。
通俗来说,残余应力的产生是由焊接时零部件受热不均匀,而导致零部件内部受热产生的向外膨胀的力。
而在焊接后的零部件冷却阶段,在零部件会有一定的应力残留,即所谓的残余应力。
它对零部件的结构性能影响很大,必须设法消除。
1.焊接结构的残余应力对零部件的不良影响分析
1.1残余应力对零部件疲劳强度的影响分析
所谓零部件的疲劳强度,是指零部件在使用过程中能够保证基本性能不发生重大变化的时间,有时候也被称为疲劳寿命,它是检验零部件性能的一个重要指标。
根据一项研究,零部件疲劳强度受零部件材料、加工工艺以及焊接残余应力等因素的影响较大。
其中,焊接残余应力所构成的影响最大。
也就是说,一个构件的疲劳强度与焊接的应力循环有关,当一个构件的焊接的应力循环的平均值增加时,它的极限就会有所降低,所以说如果在构件的应力上存在着焊接结构的残余应力,那么这个构件的疲劳强度则会大大地降低。
而且,如果这种焊接残余应力的值达到了一定的程度,超过了零部件所能承受的最大限度,就会从根本上破坏零部件的结构性能,也就是说会使加工的零件失去使用价值。
因此,如果想让零部件的疲劳强度增大,就应当设法减小残余应力。
1.2残余应力对零部件的稳定性的影响分析
无论在课堂上还是在实际生活中,我们都知道,每一种材料都有它自身的稳定性。
生产零部件所使用的材料也不例外。
当零部件受到各种压力、弯压时,构件就会出现各种不稳定的现象,比如说受压杆件会不稳定、焊件加工精度和尺寸会不稳定等。
而根据研究,当零部件受到焊接残余应力的影响时,零部件材料稳定性所受到的不良影响非常强烈。
例如,在焊接钢制结构的零部件时,残余应力会使零部件表面残生一些细微的裂缝或者氧化,严重破坏其化学稳定性,使其容易产生金属疲劳或者生锈,对它的正常使用也构成了非常不利的影响。
而且,当外面的压力与焊接结构的残余应力同时作用于构件时,会出现更加严重的问题,焊件会出现由于有效截面积严重不足而导致的受压杆件不稳定以及由于焊接结构的残余应力之前的平衡状态被破坏而导致的焊件加工精度和尺寸不稳定等等一些严重的问题。
故而,要想提高零部件的结构稳定性,就必须设法解决焊接残留应力问题。
1.3焊接残余应力对零部件静力强度的影响分析
一般来说,当零部件焊接加工时不使用非常集中的焊接结构时,零部件的静力强度一般来说不会受到焊接结构残余应力过大的影响。
但一些零部件加工时由于性能要求,必须使用到高度集中式的焊接结构时,其对零部件静力强度的影响就不容忽视了。
而且,构件处于比较脆弱的状态,那么焊接结构的残余应力则会对构件的静力强度产生极大的影响。
而若零部件的静力强度受到较大的破坏
时,就可能时零部件发生一些不规则变形,这种影响对精密部件的性能破坏非常大,因为高精度零部件的性能很大程度上表现在规格上,而焊接结构残留应力恰恰会破坏它的规格。
总的来说,焊接结构的残余应力对构件静力强度的影响也是构件质量的重大影响因素之一。
所以,如果我们想保证构件的静力强度,我们应该积极地解决焊接结构的残余应力的问题。
1.4残余应力对零部件变形与刚度的影响分析
每一张零部件都有自己特定的形态结构,其完整的形态结构也是它发挥功能的基础。
当零部件受到较大外力的影响时,就会发生物理形态上的形变,包括外形、长短、厚度、均匀程度等。
而一个零部件受到焊接结构的残余应力的重大影响时,那个构件会出现极其影响构件质量的问题,也即我们常见的构件变形问题。
而且,如果焊接结构残余应力的作用大小超过了零部件所能承受的最大限度时,超过了其最大屈服程度,零部件的变形很可能非常大,以至于无法恢复,造成其使用功能完全丧失。
除此之外,零部件的刚度也会受到焊接残余应力的影响。
其原因在于残余应力导致零部件内部发生部分膨胀时,导致这部分结构“疏松”,使得它的硬度和密度发生改变,进而改变了它的刚度,大大地影响构件的质量。
因此,如果想使零部件不易变形且保持原有刚度的话,我们应该积极地解决焊接结构的残余应力的问题。
1.5残余应力对零部件裂缝的影响分析
根据研究,很多零部件的表面形态是比较脆弱的。
在沾染腐蚀性
化学药品或者受到挤压时,很可能会产生一些裂缝。
而且,在零部件的加工时,因切削、铣加工时往往会有一些微小的褶皱和裂缝。
在一般情况下,这些“小问题”并不会在功能上对零部件造成大的影响。
但是,如果零部件需要接受焊接加工时,这个“小问题”就变成了“大问题了”。
也就是说,残余应力引起的零件膨胀问题会致使小裂缝变成大裂缝,即引起零部件的开裂。
而且焊接所使用的焊棒为了提高焊接质量,往往会添加一些化学助剂,而这些化学一般具有腐蚀性,这无疑又加剧了焊接所产生的裂缝问题。
总而言之,。
焊接结构的残余应力对构件开裂的影响极大地影响了构件的后期使用。
所以,如果我们想保证构件不发生开裂现象,我们应该积极地解决焊接结构的残余应力的问题。
2.减小焊接结构残余应力的一些措施
2.1在焊接加工时合理设置焊接量
其实,很多零部件在进行焊接加工之前,已经基本上成型了,不需要在焊接方面进行过深的加工。
因此,在对焊接加工程序进行设计时,务必做到科学化和合理化。
首先,在满足零部件加工性能的条件下,我们应该尽量地减少焊缝的数量和尺寸。
焊接焊缝的数量越少,尺寸越小,加工过程所产生的残余应力就越小,对零部件造成的不良影响也就越小;其次,避免出现焊缝过分的集中或多方向的焊缝相交于一点的情况,其原因在于一旦发生这种情况,残余应力会集中作用于某一点,对零部件造成不可修复的破坏;再者,我们应该使焊缝尽可能对称布置,以达到连接过渡尽量平滑的目的,
避免截面突变和应力集中现象;最后,焊接的搭接长度应大于加工零部件局部厚度(一般是焊接点的厚度)数倍(4~6倍左右),同时尽量避免仰焊。
2.2改进焊接工艺
首先,我们应该采用适当的焊接顺序和方向,以做好消除焊接结构的残余应力的基础工作。
因为,焊接的顺序与方向在很大程度上能够影响到焊接残余应力的大小,这一步骤是减小残余应力的基础步骤,务必要重视;其次,我们应当先焊收缩量较大的焊缝,然后再焊收缩量较小的焊缝,同时应该先焊错开的短焊缝,然后再焊直通的长焊缝,以达到使焊缝有比较大的横向收缩余地的目的;再者,焊接焊缝时应遵循“先大后小”的原则,以利于残余应力的释放,同时采取反变形措施,用以抵消残余应力引起的正变形;最后,在焊接完成后,可以将零部件整件进行加热,使焊接处温度同周围的温差缩小,从而减小残余应力。
2.3实用新型的焊接技术
新型的焊接技术如二氧化碳保护焊、氩弧焊等在焊接过程中能够产生一层气体保护层,能够保护焊接零部件不被氧化,同时可以大大减小焊接对焊缝周围部分的影响,在较大程度上也能减小残余应力。
除此之外,冷焊技术也是一种新式焊接技术,它的出现几乎能够完全消除焊接残余应力,目前已在推广应用中。
3.结语
除此之外,对零部件进行先期预热,再进行焊接作业,也是减小
残余应力的良策,因此也可以适当的运用。
[科]
【参考文献】
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