產生焊接變形的原因是什麼
『壹』 焊接變形的基本原理是什麼》
簡單來說,工件在焊接過程中,受到不均勻的高溫加熱和冷卻作用,就產生了焊接變形。
『貳』 焊接變形的原因
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,回殘余應力的存在會導答致焊接構件的變形、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;而焊趾處的熔渣缺陷、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,工件就會在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。
『叄』 焊接應力及變形產生的原因是什麼減少和防止焊接應力及變形的常用方法是什麼
減少辦法:
1、合理設計焊接構件 在保證結構有足夠承載能力情況下,盡量減少焊縫數量、焊縫長度及焊縫截面積;要使結構中所有焊縫盡量處於對稱位置。厚大件焊接時,應開兩面坡口進行焊接,避免焊縫交叉或密集。盡量採用大尺寸板料及合適的形鋼或沖壓件代替板材拼焊,以減少焊縫數量,減少變形。
2、採取必要的技術措施 。
(1)反變形法 反變形法指經過計算或憑實際經驗預先判斷焊後的變形大小和方向,或焊前進行裝配時,將焊件安置在與焊接變形方向相反的位置。或在焊前使工件反方向變形,以抵消焊接後所發生的變形。
(2)加裕量法 加裕量法是焊前對焊件加放0.1%-0.2%的收縮量,以補充焊後的收縮。
(3)剛性夾持法 剛性夾持法是採用夾具或點焊固定等手段來約束焊接變形。此種方法能有效防止角變形和薄板結構的波浪形變形。剛性夾持法只能適用於塑性較好的一些焊接材料,且焊後應迅速退火處理以消除內應力,對塑性差的材料,如淬硬性較大的鋼材及鑄鐵不能使用,否則,焊後易產生裂紋。
(4)選擇合理的焊接順序 合理選擇焊接順序能大大減小變形。如構件的對稱兩側都有焊縫,應該設法使兩側焊縫的收縮量能互相抵消或減弱。
『肆』 為什麼焊接過程中會產生應力和變形
1、原因:焊件變形是指在焊接過程中,由於對焊件局部加熱與冷卻作用,使熔填金屬與母材附回近產生熱應變,這答種熱應變在焊道冷卻時會產生收縮應力,因而使焊件產生彎曲,扭曲或扭轉等現象,稱之為變形。由上述可知,變形是焊接施工過程中,由於熱脹與冷縮作用之結果所造成,因此也可說溫度是造成變形的主要因素。
2、焊接:也稱作熔接、鎔接,是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料如塑料的製造工藝及技術。
『伍』 焊接引起變形的原因
焊接過程中,焊接熱影響區的溫度不同,改變熱影響區的部分組織性能,受到焊後應力的時候就變形了。
『陸』 影響焊接變形的因素
影響焊接變形的因素很多,但歸納起來主要有材料、結構和工藝3個方面。
1材料因素的影響
材料對於焊接變形的影響不僅和焊接材料有關,而且和母材也有關系,材料的熱物理性能參數和力學性能參數都對焊接變形的產生過程有重要的影響。其中熱物理性能參數的影響主要體現在熱傳導系數上,一般熱傳導系數越小,溫度梯度越大,焊接變形越顯著。力學性能對焊接變形的影響比較復雜,熱膨脹系數的影響最為明顯,隨著熱膨脹系數的增加焊接變形相應增加。同時材料在高溫區的屈服極限和彈性模量及其隨溫度的變化率也起著十分重要的作用,一般情況下,隨著彈性模量的增大,焊接變形隨之減少而較高的屈服極限會引起較高的殘余應力,焊接結構存儲的變形能量也會因此而增大,從而可能促使脆性斷裂,此外,由於塑性應變較小且塑性區范圍不大,因而焊接變形得以減少。
2結構因素的影響
焊接結構的設計對焊接變形的影響最關鍵,也是最復雜的因素。其總體原則是隨拘束度的增加,焊接殘余應力增加,而焊接變形則相應減少。結構在焊接變形過程中,工件本身的拘束度是不斷變化著的,因此自身為變拘束結構,同時還受到外加拘束的影響。一般情況下復雜結構自身的拘束作用在焊接過程中占據主導地位,而結構本身在焊接過程中的拘束度變化情況隨結構復雜程度的增加而增加,在設計焊接結構時,常需要採用筋板或加強板來提高結構的穩定性和剛性,這樣做不但增加了裝配和焊接工作量,而且在某些區域,如筋板、加強板等,拘束度發生較大的變化,給焊接變形分析與控制帶來了一定的難度。因此,在結構設計時針對結構板的厚度及筋板或加強筋的位置數量等進行優化,對減小焊接變形有著十分重要的作用。
3工藝因素的影響??
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焊接工藝對焊接變形的影響方面很多,例如焊接方法、焊接輸入電流電壓量、構件的定位或固定方法、焊接順序、焊接胎架及夾具的應用等。在各種工藝因素中,焊接順序對焊接變形的影響較為顯著,一般情況下,改變焊接順序可以改變殘余應力的分布及應力狀態,減少焊接變形。多層焊以及焊接工藝參數也對焊接變形有十分重要的影響。焊接工作者在長期研究中,總結出一些經驗,利用特殊的工藝規范和措施,達到減少焊接殘余應力和變形,改善殘余應力分布狀態的目的。
『柒』 焊接應力與變形是怎麼產生的
焊接是當今金屬熱加工的一種重要工藝手段,它利用電弧產生的高溫(達攝氏6000度以上)回,對母材焊縫金答屬和焊條熔化冶煉,冷卻結晶,形成性能良好的金屬焊縫。因此,焊接過程就是金屬加熱的過程,而且是個局部的不均勻的加熱冷卻過程,焊縫兩側的金屬溫度隨距離呈陡降溫度特性,在焊接過程中被強烈加熱的金屬受到周圍金屬的約束,無法自由的熱漲冷縮,導致內部產生應力。由於焊接過程的加熱和冷卻是不均勻的,母材金屬內部的應力也是不均勻的,某些部位的應力會超過金屬的屈服極限,形成金屬材料塑性變形。隨著焊接過程的結束,焊縫金屬和母材熱漲冷縮,但已形成塑性變形的那部分金屬無法回歸原來性狀,焊接變形與焊接應力,或大或小地無可避免的產生了。
焊接變形和應力是對孿生子,兩者相輔相成,此消彼長。焊接變形受工件剛性大小的牽制,當工件剛性小,焊接變形就大,內應力就小,相反工件剛性強,變形會小,內應力就大 。因此在大剛性工件焊接時,要特別注意採取有效工藝措施,防止焊接裂縫的產生;在薄板結構焊接時,因為剛性小,工件往往會產生大的變形,輕型船舶的外鈑較薄,肋骨和焊縫較多,廋馬型焊接變形屢屢出現。
『捌』 焊接變形有幾種類型和原因
焊接變來形的類型有:①縱向源或橫向變形;②彎曲變形;③角變形;④波浪變形;⑤扭曲變形。其中,裝配質量不好以及焊接次第和方向不當等,容易產生扭曲變形;薄板焊接容易產生波浪變形。 影響焊接變形的主要要素: (1)焊縫在構造中的位置。假如位置不對稱,常常是彎曲變形的主要緣由。 (2)焊接構造的剛性。剛性主要取決於構造的截面外形及其尺寸的大小。焊接構造剛性越大,就越不易變形。 (3)焊接構造的裝配及焊接次第。 (4)焊接資料的線收縮系數越大,焊後變形越大。
『玖』 焊接應力與變形的產生原因是什麼
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內織是產生焊接容應力和變形的根本原因。
當焊接引起的不均勻溫度場尚未消失時,焊件中的這種應力和變形稱為瞬態焊接應力和變形;焊接溫度場消失後的應力和變形稱為殘余焊接應力和變形。在沒有外力作用的條件下,焊接應力在焊件內部是平衡的。
焊接應力和變形在一定條件下會影響焊件的功能和外觀,因此是設計和製造中必須考慮的問題。
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焊接變形的預防和控制:
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。
參考資料來源:網路—焊接應力和變形