焊接变形的大小与焊缝的尺寸、数量和布置有关。首先从设计上合理地确定焊缝的数量、坡口的形状和尺寸,并恰当地安排焊缝的位置,对于减少变形十分重要。在工艺上采用高能量密度的焊接方法和小线能量的工艺参量,例如多层焊对减少焊缝的纵、横向收缩以及由此引起的挠曲和失稳变形是有利的。但多层焊对角变形不利。采用合理的装配、焊接顺序、反变形和刚性固定可以减少焊接变形。

1.焊接应力是什么

焊接应力被焊工件内,由焊接引起的内应力称为焊接应力。根据焊接应力产生时期的不同,可把焊接应力分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。焊接瞬时应力是焊接时随温度变化而变化的应力;焊接残余应力则是被焊工件冷却到初始温度后所残留的应力。根据焊接应力在被焊工件中的方位不同,可将焊接应力分为纵向应力、横向应力和厚向应力。实际上,焊接应力都是三维应力,但对于薄板,厚向应力相对较小,可按二维应力处理。

焊接应力是什么

2.焊接应力由什么影响

1、对结构或构件

焊接残余应力是构件还未承受荷载而早已存在构件截面上的初应力,在构件服役过程中,和其他所受荷载引起的工作应力相互叠加,使其产生二次变形和残余应力的重新分布,不但会降低结构的刚度和稳定性而且在温度和介质的共同作用下,还会严重影响结构的疲劳强度、抗脆断能力、抵抗应力腐蚀开裂和高温蠕变开裂的能力。

2、对结构刚度

当外载产生的应力δ与结构中某区域的残余应力叠加之和达到屈服点fy时,这一区:域的材料就会产生局部塑性变形,丧失了进一步承受外载的能力,造成结构的有效截而积减小,结构的刚度也随之降低。结构上有纵向和横向焊缝时(例如工字梁上的肋板焊缝),或经过火焰校正,都可能在较大的截面上产生残余拉伸应力,虽然在构件长度上的分布范围并不太大,但是它们对刚度仍然能有较大的影响。特别是采用大量火焰校正后的焊接梁,在加载时刚度和卸载时的回弹量可能有较明显的下降,对于尺寸精确度和稳定性要求较高的结构是不容忽视的。

3、对静载强度

如果材料是脆性材料,由于材料不能进行塑性变形,随着外力的增加,构件中不可能应力均匀化。应力峰值将不断增加,直至达到材料的屈服极限,发生局部破坏,最后导致整个构件断裂。脆性材料残余应力的存在,会使承载能力下降,导致断裂。对于塑性材料,在低温环境下存在三向拉伸残余应力的作用,会阻碍塑性变形的产生,从而也会大大降低构件的承载能力。

焊接应力由什么影响

3.焊接应力如何消除

1、可以使用锤击的办法,来控制残留的应力。这种情况下,焊接残余应力是在焊缝冷却收缩时产生的,因而在焊接时使用小锤庆强的敲击焊缝和周边的反诬,便可让金属展开,降低产生的应力。

2、利用震动的方法,将产生的应力给消除。构件的承受荷载在达到一定数值后,且经过数次的循环加载,方可让结构中的应力降低。且这种方法,需要的成本是比较简单的,时间也短,需要的成本也比较少。

3、也可以用加热减应区法,来消除产生的应力。就是在焊接的过程中,通过阻碍焊接区伸缩位置的加热,让其达到伸缩、膨胀,以达到消除焊接应力的目的。不过要选对加热的部位才行。

4、降低构件的局部刚度,来控制焊接应力。在焊接的时候,可以通过专业的工艺措施,将焊接位置的刚度适当的降低,是能够消除产生的应力。

5、使用预热法,达到降低应力的目的。在构件上,产生的温差是比较大的,导致应力也会更大,因而可以进行预加热,控制好温差,也就是减小了焊接的应力。

6、或是使用高温回火法,来降低或消除应力。构件的残留应力,最高是可以与材料的屈服值一样,而金属的屈服值会随着温度的升高而降低,也就是说,升高温度,可降低应力。

焊接应力如何消除