2012年一級(jí)建造師輔導(dǎo)資料:焊接應(yīng)力和焊接變形

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1.焊接應(yīng)力的分類
    焊接過程是一個(gè)先局部加熱,然后再冷卻的過程。焊件在焊接時(shí)產(chǎn)生的變形稱為熱變形,焊件冷卻后產(chǎn)生的變形稱為焊接殘余變形,這時(shí)焊件中的應(yīng)力稱為焊接殘余應(yīng)力。焊接應(yīng)力包括沿焊縫長度方向的縱向焊接應(yīng)力,垂直于焊縫長度方向的橫向焊接應(yīng)力和沿厚度方向的焊接應(yīng)力。
    2.焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響
    (1)對(duì)結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度的影響:焊接應(yīng)力不影響結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度。
    (2)對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響:焊接殘余應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)的剛度。
    (3)對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響:焊接殘余應(yīng)力降低受壓構(gòu)件的承載力。
    (5)對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響:焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度有明顯不利影響。
    3.焊接變形
    焊接變形包括縱、橫收縮、彎曲變形、角變形和扭曲變形等(圖3-49),通常是幾種變形的組合。任一焊接變形超過驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定時(shí),必須進(jìn)行校正,以免影響構(gòu)件在正常使用條件下的承載能力。
    4.減少焊接應(yīng)力和焊接變形的措施
    (1)設(shè)計(jì)措施
    1)盡可能使焊縫對(duì)稱于構(gòu)件截面的中性軸,以減小焊接變形。
    2)采用適宜的焊腳尺寸和焊縫長度。
    3)焊縫不宜過分集中。
    4)應(yīng)盡量避免兩條或三條焊縫垂直交叉。
    5)盡量避免在母材厚度方向的收縮應(yīng)力。
    (2)工藝措施
    1)采取合理的施焊次序。
    2)采用反變形。
    3)對(duì)于小尺寸焊件,焊前預(yù)熱,或焊后回火加熱至600℃左右,然后緩慢冷卻,可以消除焊接應(yīng)力和焊接變形。也可采用剛性固定法將構(gòu)件加以固定來限制焊接變形,但卻增加了焊接殘余應(yīng)力。