在室温条件下焊后残留于构件中的宏观变形是()。
A 、弹性变形
B 、焊接残余变形
C 、瞬态应力变形
D 、热变形
【正确答案:B】
接时局部不均匀的热输入是产生焊接应力与变形的决定因素。而热输入是通过材料因素、制造因素和结构因素所构成的内拘束度和外拘束度而影响热源周围的金属运动,最终形成焊接应力的变形。材料因素主要为材料特性、热物理常数及力学性能(热膨胀系数α=f(t),弹性模量E=f(T),屈服强度σs= f(T),σs(T)=0的温度,Tk或称“力学熔化温度”以及相变等),在焊接温度场中,这些特性呈现出决定热源周围金属运动的内拘束度。制造因素(工艺措施、夹持状态)和结构因素(构件形状、厚度及刚性等)则更多地影响着热源金属的外拘束度。随焊接热过程二变化的内应力场和构件变形,称为焊接瞬态应力与变化。而焊后,在室温条件下残留于构件中的内应力场和宏观变化,称为焊接残余应力与焊接残余变形。由于焊接应力和变形问题的复杂性,在工程实践中往往采用试验测试与理论分析和数值计算相结合的方法来掌握其规律,以期能达到预测控制和调整焊接应力与变形的目的。
(2)工艺措施及剖析根据多年的实际经验和理论分析结果,不管哪种形式的底板,在焊接工艺上采取的工艺措施大致相同,其主要措施有: ① 先焊短焊缝后焊长焊缝,采取分段退焊,由内向外依次进行。
② 中心板和内环板之间的焊缝,可由数名焊工均布对称施焊,并可同时进行。
③ 内环板与外环板的搭接焊缝暂时不焊,留待底层壁板与内环板角焊缝施焊完毕后在进行焊接。其防焊接应力与变形的主要原理要点是: ① 焊接后自由收缩 ② 减少焊接区与整体结构之间的温差③ 使焊接应力尽量减少并均匀布置
产生焊接残余应力的主要因素之一是焊接时热量分布不均匀。
焊接残余应力是怎么产生的?
焊接残余应力是指焊接件在焊接热过程中因变形受到约束而产生的残留在焊接结构中的内应力。
其中尤以焊缝金属熔化后再凝固、冷却收缩受到约束而产生的热应力最为显著,是残余应力的主要部分。
在焊接冷却过程中内部金相组织变化时出现的内应力是残余应力的次要部分。结构的刚性愈大,即拘束度愈大,产生的残余应力也愈大,对结构承载能力的影响也愈大。
焊件在焊接过程中,热应力、相变应力、加工应力等超过屈服极限(Yieldstrength),以致冷却后焊件中留有未能消除的应力。
这样,焊接冷却后的残余在焊件中的宏观应力称为残余焊接应力。
焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。
焊接残余应力,是焊接工程研究领域的重点问题。
涉及焊接的各种工程应用中,都十分关注残余应力的影响。
例如,在土木工程领域,对于钢结构焊接连接,残余应力对结构的疲劳性能,稳定承载力等均有影响。
焊接应力有暂时应力与残余应力之分。