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洁净电子厂房-洁净厂房安装-洁净厂房改造

2014 年 6 月 19 日 上午 7:10

 

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@ !” .% 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。

“! 第! 章% 连% % 接

!” 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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