焊接應(yīng)力的控制及消除

焊接應(yīng)力的控制及消除第一頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.殘余應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響在疲勞節(jié)段專門(mén)進(jìn)行講解。3.殘余應(yīng)力對(duì)機(jī)械加工精度的影響機(jī)械加工后，原內(nèi)應(yīng)力的平衡打破，工件將產(chǎn)生變形。焊接殘余應(yīng)力機(jī)械加工引起內(nèi)應(yīng)力釋放和變形第二頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.殘余應(yīng)力對(duì)受壓桿件的影響

波浪變形是構(gòu)件由于內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生構(gòu)件局部失穩(wěn)造成。當(dāng)桿件的長(zhǎng)細(xì)比λ（大于150),失穩(wěn)臨界應(yīng)力本來(lái)就低,或內(nèi)應(yīng)力較低時(shí),外載應(yīng)力與殘余應(yīng)力之和在失穩(wěn)之前未達(dá)到屈服極限,殘余應(yīng)力對(duì)穩(wěn)定性不會(huì)產(chǎn)生影響。焊接殘余應(yīng)力第三頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一當(dāng)桿件的λ較小(小于30),相對(duì)偏心又不大（小于0.1），其失穩(wěn)臨界應(yīng)力主要取決于桿件的全面屈服，內(nèi)應(yīng)力也不致產(chǎn)生影響。對(duì)翼緣寬厚比較大的H型截面，壓縮殘余應(yīng)力將降低翼緣的局部穩(wěn)定性。局部失穩(wěn)可能造成桿件整體失穩(wěn)。焊接殘余應(yīng)力第四頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一5.殘余應(yīng)力σ1對(duì)剛度的影響構(gòu)件中存在與外力方向一致的殘余應(yīng)力σ1，而σ1數(shù)值又達(dá)到屈服極限，則在外力作用下，剛度將降低，而且卸載后構(gòu)件的原尺寸也不能復(fù)員。

6.殘余應(yīng)力對(duì)應(yīng)力腐蝕（開(kāi)裂）的影響焊接接頭區(qū)域往往比其他部位的腐蝕速度快，就是因?yàn)樵搮^(qū)域存在著較大的焊接殘余應(yīng)力。在拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同的作用下引起材料產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象稱為應(yīng)力腐蝕。焊接殘余應(yīng)力第五頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一四、減小焊接殘余應(yīng)力的措施

1.設(shè)計(jì)措施:設(shè)計(jì)上減小焊接應(yīng)力的核心：正確布置焊縫，以避免應(yīng)力疊加。1）盡量減少結(jié)構(gòu)上焊縫的數(shù)量和焊縫尺寸。2）避免焊縫過(guò)分集中，焊縫間應(yīng)保持足夠的距離。焊接殘余應(yīng)力3）采用剛性較小的接頭形式。容器接管焊接減小接頭的剛性措施第六頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一帶蓋板的雙工字梁結(jié)構(gòu)焊接順序2.工藝措施1）采用合理的裝配焊接順序和方向。①在一個(gè)平面上的焊縫，焊接時(shí)，應(yīng)保證焊縫的縱向和橫向收縮均能比較自由。拼接焊縫合理的裝配焊接順序②收縮量最大的焊縫應(yīng)先焊。焊接殘余應(yīng)力第七頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一③工作時(shí)受力最大的焊縫應(yīng)先焊。焊接殘余應(yīng)力對(duì)接工字梁的焊接順序④平面交叉焊縫焊接時(shí)，在焊縫的交叉點(diǎn)易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。平面交叉焊縫的焊接順序第八頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一焊接殘余應(yīng)力⑤對(duì)接焊縫與角焊縫交叉的結(jié)構(gòu)。2）預(yù)熱法。3）冷焊法。4）降低焊縫的拘束度。降低局部剛度減少內(nèi)應(yīng)力第九頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一焊接殘余應(yīng)力

5）加熱“減應(yīng)區(qū)”法。加熱“減應(yīng)區(qū)”法示意圖第十頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一五、消除殘余應(yīng)力的措施

注：振動(dòng)法的優(yōu)點(diǎn)，從應(yīng)力消除效果看，振動(dòng)法比用同樣大小的靜載拉伸效果好，且具有設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)廉，處理成本低，時(shí)間短，無(wú)高溫回火的金屬氧化問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)。焊接殘余應(yīng)力第十一頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一六、焊接殘余應(yīng)力的測(cè)定

1.應(yīng)力測(cè)定方法的分類按其對(duì)結(jié)構(gòu)的是否破壞來(lái)分

按測(cè)試原理分焊接殘余應(yīng)力第十二頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一應(yīng)力釋放法原理：利用構(gòu)件在機(jī)加工后應(yīng)力部分釋放，回產(chǎn)生變形來(lái)重新分布應(yīng)力來(lái)達(dá)到平衡，利用應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系來(lái)求出應(yīng)力。屬于此法的有切條法，車削法，刨削法，套孔法，小孔法。焊接殘余應(yīng)力第十三頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一1.切條法：將待測(cè)焊件劃分幾個(gè)區(qū)域，在各區(qū)待測(cè)點(diǎn)上貼應(yīng)變片或加工機(jī)械引申計(jì)的標(biāo)距孔然后測(cè)原始讀數(shù)，然后切斷，然后在讀數(shù)根據(jù)可以算出應(yīng)力。焊接殘余應(yīng)力2.車削法： 此法多用于測(cè)圓柱零件堆焊后的殘余應(yīng)力分布。切條法測(cè)殘余應(yīng)力車削法測(cè)殘余應(yīng)力第十四頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一3.小孔法：是應(yīng)力破壞性最小的一種，原理是：在應(yīng)力場(chǎng)中鉆一個(gè)小孔，應(yīng)力平衡受到破壞，鉆孔周圍的應(yīng)力重新調(diào)整，測(cè)得孔附近的應(yīng)變片的變化，可用彈性力學(xué)推算小孔處的應(yīng)力。焊接殘余應(yīng)力小孔法測(cè)內(nèi)應(yīng)力4.套孔法：采用套料鉆或管形電火花加工環(huán)形孔來(lái)釋放應(yīng)力，在孔內(nèi)預(yù)先貼上應(yīng)變片，可以算出表面殘余應(yīng)力，切削深度為[0.6-0.8]D，破壞性不大。套孔法測(cè)內(nèi)應(yīng)力第十五頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一X射線衍射法原理：晶體在應(yīng)力的作用下，原子間距發(fā)生變化，其變化與應(yīng)力大小成正比，當(dāng)用X射線，以掠角入射到晶體表面時(shí)，如果能滿足2dSin=n，則X射線在反射方向因干涉而加強(qiáng)缺點(diǎn)：焊接殘余應(yīng)力第十六頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一磁性法：