模块9 焊接变形及应力《焊接科学与工程》教学课件.pptxVIP

第X章XXXX;第九章焊接变形及应力;9.1焊接变形及应力的产生原理;9.1.1焊接温度场加热温度与变形和应力;加温时材料性能的变化

物理性能变化：线膨胀系数α和比热C增大，密度ρ和导热系数λ减小

机械性能变化：抗拉强度、屈服极限、弹性模量降低，延伸率增加

一些工作假定——金属加热和冷却过程

金属物理性质不变假定：假定α、C、λ、E等参数与温度无关

假定金属的相变温度很高，可以不考虑组织应力

理想弹塑性体假定：屈服极限、塑性与温度关系的假定;弹性材料：受力变形，（弹性范围内）外力消失后能完全恢复原来形状的材料

理想弹性材料：不管变形多大，外力消失后能完全恢复原来形状

塑性材料：受力能变形，外力消失后不再恢复原来形状的材料

理性塑性材料：受力很小就能变形，外力消失后能保持所变成的形状，一点不回弹。

理想弹塑性体：塑性变形时，考虑变形之前的弹性变形，而不考虑硬化的材料，也就是进入塑性状态后，应力不需要增加就可以产生塑性变形。材料屈服后不考虑其加工硬化对材料的影响。

特点：材料屈服后，其流动应力与应变量无关，软化与硬化相等。

适用于热加工分析;焊接变形的分类

按变形发生阶段分类

瞬时变形：焊接加热和冷却时发生的变形

残余变形：完全冷却后仍保留下来的变形—主要影响

按变形范围分类：

整体变形：收缩变形、弯曲变形

局部变形：角变形、波浪变形

按拘束条件分类

自由变形

非自由变形：外观变形、内部变形

按变形发生的方向分类：

纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形;焊接应力的分类

无外力作用下，焊接引起的在构件范围内互相平衡的内应力

按应力平衡范围分类：

宏观应力——第一类应力——整个焊件范围——主要

微观应力——第二类应力——晶粒尺寸范围——组织应力

超微观应力—第三类应力——晶格尺寸范围——氢扩散、聚集

按作用时期：瞬时应力、残余应力

空间位置：单向(轴)应力,平面(双向)应力,三向(体积)

应力与焊缝的方向：纵向应力、横向应力

应力形成原因：

热应力：焊件不均匀加热——温度应力

拘束应力：构件热变形时受???拘束

组织应力：接头金属组织转变时体积变化受阻;9.1.3杆件均匀加热、冷却过程中的变形与应力;9.1.3杆件均匀加热、冷却过程中的变形与应力;9.1.3杆件均匀加热、冷却过程中的变形与应力;9.2纵向收缩变形及所引起的变形和应力

9.2.1补充工作假定;;9.2.2板中加热时的变形与应力的产生;9.2.2板中加热时的变形与应力的产生;9.2.2板中加热时的变形与应力的产生;9.2.2板中加热时的变形与应力的产生;9.2.3残余变形与残余应力的关系;9.2.4板中对焊时的变形和应力;9.2.4板中对焊时的变形和应力;9.2.4板中对焊时的变形和应力;9.2.4板中对焊时的变形和应力;9.2.4板中对焊时的变形和应力;9.2.4板中对焊时的变形和应力;9.3构件边缘加热时的收缩变形和弯曲变形

9.3.1弯曲变形与纵向应力的形成;9.3构件边缘加热时的收缩变形和弯曲变形

9.3.1弯曲变形与纵向应力的形成;9.3.2影响弯曲变形的因素及控制原则;9.3.2影响弯曲变形的因素及控制原则;9.3.2影响弯曲变形的因素及控制原则;9.4横向收缩引起的变形

9.4.1横向收缩变形形成过程;9.4.1横向收缩变形形成过程;9.4.2宽板对接时横向收缩变形和应力;9.4.2宽板对接时横向收缩变形和应力;9.5横向收缩引起的角变形和弯曲角变形

9.5.1焊缝金属收缩引起的倾斜角变形;9.5.2焊缝金属收缩引起的弯曲角变形;9.5.3焊缝金属收缩引起的总角变形;9.5.4波浪变形;9.5.4波浪变形;9.6影响焊接变形的因素及防止措施

9.6.1影响变形的因素;9.6.2减少和防止焊接变形的方法;9.6.2减少和防止焊接变形的方法;9.6.3焊接变形对结构的影响;矫正焊接变形的方法;9.7焊接组织应力;9.8焊接残余应力

9.8.1焊接残余应力的分布;9.8焊接残余应力

9.8.1焊接残余应力的分布;9.8焊接残余应力

9.8.1焊接残余应力的分布;9.8.2焊接残余应力对承载能力的影响;9.8.2焊接残余应力对承载能力的影响;9.8.2焊接残余应力对承载能力的影响;9.8.2焊接残余应力对承载能力的影响;9.8.2焊接残余应力对承载能力的影响;9.8.3焊接过程中残余应力的调整;9.8.3焊接过程中残余应力的调整;带盖板的双工字梁结构焊接顺序;9.8.3焊接过程中残余应力的调整;9.8.3焊接过程中残余应力的调整;9.8.4消除焊接残余应力的措施;9.8.4消除焊接残余应力的措施;9.9焊接残余应力的测定;应力