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洁净gmp厂房-洁净厂房监测-洁净厂房等级划分

2013 年 11 月 28 日 上午 7:31

洁净gmp厂房-洁净厂房监测-洁净厂房等级划分 

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,)纵向焊接应力 

焊接过程是一个不均匀加热和冷却的过程。在施焊时,焊件上产生不均匀的温度场,焊缝及 

其附近温度最高,可达 , =’’ >以上,而邻近区域温度则急剧下降(图 !” .” ,)。不均匀的温度场 

产生不均匀的膨胀。温度高的钢材膨胀大,但受到两侧温度较低、膨胀量较小的钢材所限制,产 

生了热塑性压缩。焊缝冷却时,被塑性压缩的焊缝区趋向于缩短,但受到两侧钢材限制而产生纵 

向拉应力。在低碳钢和低合金钢中,这种拉应力经常达到钢材的屈服强度。焊接应力是一种无 

荷载作用下的内应力,因此会在焊件内部自相平衡,这就必然在距焊缝稍远区段内产生压应力 

(图 !” .” ,?)。 

@ !” .% 焊接残余应力和焊接变形 ’&

图 !” #” $% 施焊时焊缝及附近的温度场和焊接残余应力 

&)、()施焊时焊缝及附近的温度场;(()钢板上的纵向焊接应力 

))横向焊接应力 

横向焊接应力产生的原因有二:一是由于焊缝纵向收缩,使两块钢板趋向于形成反方向的弯 

曲变形,但实际上焊缝将两块钢板连成整体,不能分开,于是两块板的中间产生横向拉应力 ,而 

两端则产生压应力(图 !” #” )’)。二是由于先焊的焊缝已经凝固,会阻止后焊焊缝在横向自由膨 

胀,使其发生横向塑性压缩变形。当焊缝冷却时,后焊焊缝的收缩受到已凝固的焊缝限制而产生 

横向拉应力,而先焊部分则产生横向压应力,在最后施焊的末端的焊缝中必然产生拉应力( 图 

!” #” )()。焊缝的横向应力是上述两种应力合成的结果(图 !” #” )*)。 

图 !” #” )% 焊缝的横向焊接应力 

图 !” #” !% 厚板中的焊接残余应力 

!)厚度方向的焊接应力 

在厚钢板的焊接连接中,焊缝需要多层施焊。因此,除有纵向和横向焊接应力 !!

!” 

外,还 

存在着沿钢板厚度方向的焊接应力 !# 

图 !” #” !)。在最后冷却的焊缝中部,这三种应力形成同 

号三向拉应力,将大大降低连接的塑性。 

“! % % 

!” 焊接残余变形的成因 

在焊接过程中,由于不均匀的加热,在焊接区局部产生了热塑性压缩变形,当冷却时焊接区 

要在纵向和横向收缩,势必导致构件产生局部鼓曲、弯曲、歪曲和扭转等。焊接残余变形(!”#$% 

&’( )”*&$+,# $”-.)/,0&.’*)包括纵、横向收缩、弯曲变形、角变形和扭曲变形等(图 12 32 3),且通常 

是几种变形的组合。任一焊接变形超过验收规范的规定时,必须进行校正,以免影响构件在正常 

使用条件下的承载能力。 

图 12 32 34 焊接残余变形类别示意图 

,)、(5)纵横向收缩;(6)面内弯曲变形;($)角变形; 

)弯曲变形;()扭曲变形;(()薄板失稳翘曲变形 

#” $” !% 焊接应力和变形对结构工作性能的影响 

&” 焊接应力的影响 

7)对结构静力强度的影响 

图 12 32 84 具有焊接残余应力的轴心受拉杆受荷过程 

对在常温下工作并具有一定塑性的钢材,在静荷载作用下,焊接应力是不会影响结构强度 

的。设轴心受拉构件在受荷前(! 9 :)截面上就存在纵向焊接应力,并假设其分布如图 12 32 8, 

所示。在轴心力 作用下,截面 “# 部分的焊接拉应力已达屈服点 $;

,应力不再增加,如果钢材具 

< 12 34 焊接残余应力和焊接变形 ’#

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