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一、什么是焊接應力
焊接應力,是焊接構件由于焊接而產(chǎn)生的應力。焊接過(guò)程中焊件中產(chǎn)生的內應力和焊接熱過(guò)程引起的焊件的形狀和尺寸變化。焊接過(guò)程的不均勻溫度場(chǎng)以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產(chǎn)生焊接應力和變形的根本原因。焊接應力和變形在一定條件下會(huì )影響焊件的功能和外觀(guān),因此是設計和制造中必須考慮的問(wèn)題。
二、焊接應力形成的原因
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,殘余應力的存在會(huì )導致焊接構件的變形、開(kāi)裂并降低其承載力;同時(shí),在焊縫的焊趾部位還存在凹坑、余高、咬邊造成的應力集中;而焊趾出的熔渣缺陷、微裂紋又形成了裂紋的提前萌生源。由于受殘余拉應力、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(guò)材料的屈服極限時(shí),工件就會(huì )再焊縫附近產(chǎn)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(jìn)行測量。在分析殘余應力的影響時(shí),即使焊接構件的殘余應力值遠遠低于其材料的屈服極限,但如果存在嚴重的應力集中,那么焊接構件在其運輸和使用過(guò)程中也會(huì )因殘余應力的釋放而發(fā)生永久性的塑性變形。
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