焊接应力与变形的产生

1、教学目标及内容教学目标及内容n教学目标教学目标了解焊接应力与变形基本概念熟悉焊接不均匀加热时引起的应力与变形n教学内容教学内容应力和变形的基础知识焊接应力与变形的几个假定焊接应力与变形产生的原因一、应力与变形的基本知识一、应力与变形的基本知识1.1.应力应力物体单位截面上的内力。物体单位截面上的内力。分类分类按应力作用按应力作用的方向分类的方向分类纵向应力纵向应力横向应力横向应力温度应力温度应力残余应力残余应力组织应力组织应力按引起应力按引起应力的原因分类的原因分类2.2.变形变形物体在外力的作用下，其内部原子的相对位置物体在外力的作用下，其内部原子的相对位置发生变化，其宏观表现为形状和尺寸的

2、变化。发生变化，其宏观表现为形状和尺寸的变化。分类分类 按物体变形的性质分为：按物体变形的性质分为： 按变形的拘束条件分为：按变形的拘束条件分为：弹性变形弹性变形塑性变形塑性变形自由变形自由变形非自由变形非自由变形 自由变形：自由变形：当金属物体温度发生变化，或发生了相变当金属物体温度发生变化，或发生了相变，其尺寸和形状就要发生变化，如果这种变化没有受，其尺寸和形状就要发生变化，如果这种变化没有受到外界的阻碍而自由的进行。到外界的阻碍而自由的进行。 单位长度的自由变形量：单位长度的自由变形量：010TTLLT0LLTT01TT 外观变形：外观变形：当金属物在温度变化过程中受到阻碍，不当金属物在

3、温度变化过程中受到阻碍，不能完全的自由变形，把能表现出来的这部分变形，称能完全的自由变形，把能表现出来的这部分变形，称为外观变形。为外观变形。 内部变形：内部变形：把未表现出来的那部分变形，称为内部变把未表现出来的那部分变形，称为内部变形。形。 000LLTLLL00LLn焊接变形：焊接变形：由焊接而引起焊件的尺寸改变称为由焊接而引起焊件的尺寸改变称为焊接变形。焊接变形。n焊接变形分类：焊接变形分类：焊接瞬时变形焊接瞬时变形焊接残余变形焊接残余变形二、研究焊接应力与变形的基本假定：二、研究焊接应力与变形的基本假定： （1 1）平截面假定）平截面假定 （2 2）金属性能不变的假定）金属性能不变的

4、假定 是与温度变化无关的参数是与温度变化无关的参数 （3 3）金属屈服点的假定）金属屈服点的假定bSEC、三、焊接应力与变形产生的原因三、焊接应力与变形产生的原因n根本原因根本原因焊接过程的加热和冷却受焊接过程的加热和冷却受到周围冷金属的拘束，不能自由膨胀和到周围冷金属的拘束，不能自由膨胀和收缩。收缩。1.1. 杆件均匀受热引起的变形杆件均匀受热引起的变形. .受 拘 束 杆 件 均 匀 加 热 、 冷 却 过 程 中 的 变 形 和 应 力s |ttTT01t2t 受拘束杆件均匀加热、冷却过程中的变形和应力CTos500;|max0Tt1t2t 3t4ts2psrsT2.2.杆件的不均匀受热引起的变形杆件的不均匀受热引起的变形（1）长板条中心加热（类似于堆焊）引起的应力与）长板条中心加热（类似于堆焊）引起的应力与变形变形。钢板条中心加钢板条中心加热和冷却时的热和冷却时的应力与变形应力与变形（2）长板条一侧加热（相当于板边堆焊）引起）长板条一侧加热（相当于板边堆焊）引起的应力与变形。的应力与变形。钢板边缘一侧加热和冷却时的应力与变形钢板边缘一侧加热和