焊接應力和變形的原因是什麼意思

㈠ 什麼變形是導致焊接應力與變形的主要根源

1、原因：焊抄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近產生熱應變，這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。

㈡ 什麼是焊接變形和焊接應力

接時局部不均勻的熱輸入是產生焊接應力與變形的決定因素。而熱輸入是通過材料因素、製造因素和結構因素所構成的內拘束度和外拘束度而影響熱源周圍的金屬運動，最終形成焊接應力的變形。材料因素主要為材料特性、熱物理常數及力學性能（熱膨脹系數α=f（t），彈性模量E=f（T），屈服強度σs= f（T），σs（T）=0的溫度，Tk或稱「力學熔化溫度」以及相變等），在焊接溫度場中，這些特性呈現出決定熱源周圍金屬運動的內拘束度。製造因素（工藝措施、夾持狀態）和結構因素（構件形狀、厚度及剛性等）則更多地影響著熱源金屬的外拘束度。隨焊接熱過程二變化的內應力場和構件變形，稱為焊接瞬態應力與變化。而焊後，在室溫條件下殘留於構件中的內應力場和宏觀變化，稱為焊接殘余應力與焊接殘余變形。由於焊接應力和變形問題的復雜性，在工程實踐中往往採用試驗測試與理論分析和數值計算相結合的方法來掌握其規律，以期能達到預測控制和調整焊接應力與變形的目的。（2）工藝措施及剖析根據多年的實際經驗和理論分析結果，不管哪種形式的底板，在焊接工藝上採取的工藝措施大致相同，其主要措施有： ① 先焊短焊縫後焊長焊縫，採取分段退焊，由內向外依次進行。 ② 中心板和內環板之間的焊縫，可由數名焊工均布對稱施焊，並可同時進行。 ③ 內環板與外環板的搭接焊縫暫時不焊，留待底層壁板與內環板角焊縫施焊完畢後在進行焊接。其防焊接應力與變形的主要原理要點是： ① 焊接後自由收縮 ② 減少焊接區與整體結構之間的溫差③ 使焊接應力盡量減少並均勻布置

㈢ 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。
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㈣ 焊接應力和焊接變形有什麼關系

焊接應力和焊接變形之間的關系如下：
(1)焊接應力分布和焊接變形大小取決於材料的線膨脹專系數屬、彈性模量、屈服點、溫度場和焊件的形狀尺寸，溫度場又與材料的導熱率、比熱、密度以及焊接參數等因素有關。
(2)在焊接結構中，焊接應力和焊接變形同時存在，又相互制約。如在焊接過程中常用夾具剛性固定法施焊，這樣變形小而應力卻增加了;反之，使焊接應力減小，要允許焊件有一定程度的變形。這要根據具體情況而定，是以減少應力為主，還是減小變形為主。
(3)在生產中，往往要求焊接結構既不能有較大的焊接變形，又不允許有較大的焊接應力。因為焊接應力與變形在一定條件下將影響焊接結構的強度、剛度、受壓時的穩定性以及尺寸的准確性和加工精度等。

㈤ 產生焊接應力和變形的原因是什麼消除焊接應力的辦法有哪些

產生焊接應力和變形的原因是什麼是殘余應力和不均勻加熱， 消除焊接應力的辦法有盡量減少其產生，熱處理， 捶擊， 噴丸等。

㈥ 焊接應力到底什麼意思

應力的定義
當材料在外力作用下不能產生位移時，它的幾何形狀和尺寸將發生變化，這種形變稱為應變（Strain）。材料發生形變時內部產生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力．把分布內力在一點的集度稱為應力（Stress），應力與微面積的乘積即微內力．或物體由於外因(受力、濕度變化等)而變形時，在物體內各部分之間產生相互作用的內力，以抵抗這種外因的作用，並力圖使物體從變形後的位置回復到變形前的位置。在所考察的截面某一點單位面積上的內力稱為應力（Stress）。按照應力和應變的方向關系，可以將應力分為正應力σ 和切應力τ，正應力的方向與應變方向平行，而切應力的方向與應變垂直。按照載荷（Load）作用的形式不同，應力又可以分為拉伸壓縮應力、彎曲應力和扭轉應力。
[編輯本段]應力的分類
同截面垂直的稱為正應力或法向應力，同截面相切的稱為剪應力或切應力。應力會隨著外力的增加而增長，對於某一種材料，應力的增長是有限度的，超過這一限度，材料就要破壞。對某種材料來說，應力可能達到的這個限度稱為該種材料的極限應力。極限應力值要通過材料的力學試驗來測定。將測定的極限應力作適當降低，規定出材料能安全工作的應力最大值，這就是許用應力。材料要想安全使用，在使用時其內的應力應低於它的極限應力，否則材料就會在使用時發生破壞。
有些材料在工作時，其所受的外力不隨時間而變化，這時其內部的應力大小不變，稱為靜應力；還有一些材料，其所受的外力隨時間呈周期性變化，這時內部的應力也隨時間呈周期性變化，稱為交變應力。材料在交變應力作用下發生的破壞稱為疲勞破壞。通常材料承受的交變應力遠小於其靜載下的強度極限時，破壞就可能發生。另外材料會由於截面尺寸改變而引起應力的局部增大，這種現象稱為應力集中。對於組織均勻的脆性材料，應力集中將大大降低構件的強度，這在構件的設計時應特別注意。
物體受力產生變形時，體內各點處變形程度一般並不相同。用以描述一點處變形的程度的力學量是該點的應變。為此可在該點處到一單元體，比較變形前後單元體大小和形狀的變化。
[編輯本段]線應變
在直角坐標中所取單元體為正六面體時，三條相互垂直的棱邊的長度在變形前後的改變數與原長之比，定義為線應變，用ε表示。一點在x、y、z方向的線應變分別為εx、εx、εy、εz。線應變以伸長為正，縮短為負。
[編輯本段]切應變
單元體的兩條相互垂直的棱邊，在變形後的直角改變數，定義為角應變或切應變，用γ表示。一點在x-y方向、y-z方向z-x方向的切應變，分加別為γxy、γyz、γzx。切應變以直角減少為正，反之為負。
[編輯本段]一點的應變狀態
一點的應變分量εx、εy、εz、γxy、γyz、γzx已知時，在該點處任意方向的線應變，以及通過該點任意兩線段間的直角改變數，都可根據應變分量的坐標變換公式求出。該點的應變狀態也就確定。
表示一點應變狀態的個應變分量εx、εy、εz、γxy、γyx、γyzγzy、γzx、γxz組成的應變張量，即
式中 右邊的張量中的切應變用εxy、εxz、---表示，適用於使用張量的附標標號的表示法；
左邊張量中的切應變用γxy、γxz、---表示，是工程習慣表示法。
二者概念相同，大小相差一倍。應變張量也是二階對稱量，其中切應變分量εxy=εyx
[編輯本段]測量工具
應力儀是來測定透明物體由於內應力而產生的雙折射現象的儀器。這種雙折射（應力）的來源，是由於均勻的冷卻或外界機械作用等原因引起的。

㈦ 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。

㈧ 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。

㈨ 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。

(9)焊接應力和變形的原因是什麼意思擴展閱讀：

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

㈩ 焊接變形和應力產生的原因和預防措施有哪些

焊接變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形等。焊接過程中，對焊件進行不均勻加熱和冷卻，是產生焊接應力和變形的根本原因。減少焊接應力與變形的工藝措施主要有：
一、預留收縮變形量 根據理論計算和實踐經驗，在焊件備料及加工時預先考慮收縮餘量，以便焊後工件達到所要求的形狀、尺寸。
二、反變形法 根據理論計算和實踐經驗，預先估計結構焊接變形的方向和大小，然後在焊接裝配時給予一個方向相反、大小相等的預置變形，以抵消焊後產生的變形。
三、剛性固定法 焊接時將焊件加以剛性固定，焊後待焊件冷卻到室溫後再去掉剛性固定，可有效防止角變形和波浪變形。此方法會增大焊接應力，只適用於塑性較好的低碳鋼結構。
四、選擇合理的焊接順序 盡量使焊縫自由收縮。焊接焊縫較多的結構件時，應先焊錯開的短焊縫，再焊直通長焊縫，以防在焊縫交接處產生裂紋。如果焊縫較長，可採用逐步退焊法和跳焊法，使溫度分布較均勻，從而減少了焊接應力和變形。
五、錘擊焊縫法 在焊縫的冷卻過程中，用圓頭小錘均勻迅速地錘擊焊縫，使金屬產生塑性延伸變形，抵消一部分焊接收縮變形，從而減小焊接應力和變形 。
六、加熱「減應區」法 焊接前，在焊接部位附近區域(稱為減應區)進行加熱使之伸長，焊後冷卻時，加熱區與焊縫一起收縮，可有效減小焊接應力和變形。
七、焊前預熱和焊後緩冷 預熱的目的是減少焊縫區與焊件其他部分的溫差，降低焊縫區的冷卻速度，使焊件能較均勻地冷卻下來，從而減少焊接應力與變形。