中级焊工理论课件6-1 焊接应力和变形-焊接应力和变形产生的原因及形式

中级第六章焊接应力和变形焊工第一节：焊接应力和变形产生的原因及形式焊工·中级1.1焊接应力和变形产生的原因1.2焊接变形和应力的种类1.1焊接应力和变形产生的原因焊接过程中，焊接收到局部的、不均匀的加热和冷却，因此焊接接头个部位的金属热胀冷缩的程度不同。由于焊件本身是一个整体，各部位是互相联系的，互相制约的，不能自由的伸长和缩短，这就使接头内部产生不均匀的塑性变形，所以在焊接过程中就要产生应力和变形。外力温度形状尺寸改变变形弹性变形塑性变形在外力或其他因素作用下发生变形，当外力或其他因素去除后变形也随之消失，物体恢复原状相反，当外力或其他因素去除后，变形仍然存在，即物体不能恢复到原状态下的变形什么是变形:1.1焊接应力和变形产生的原因什么是应力什么是应力什么是内力由外力或其他因素引起物体内部之间的相互作用力单位截面积上的内力1.工作应力2.内应力热应力残余应力装配应力相变应力由外力或其他因素引起物体内部之间的相互作用力1.1焊接应力和变形产生的原因什么是焊接应力与焊接变形内应力焊接应力焊接变形焊接过程中的某一瞬时值焊接后残留于焊件中的值焊接瞬时应力焊接瞬时变形焊接残余应力焊接残余变形1.1焊接应力和变形产生的原因焊件的受热不均匀焊缝金属的收缩、金相组织的变化及焊件本身的刚性不同焊缝位置、焊接顺序、焊接电流、焊接方向等主要其次再其次影响焊接应力与变形的原因1.1焊接应力和变形产生的原因焊缝金属在冷却过程中的体积不能自由收缩引起由于焊接时的高温电弧使金属在加热及冷却过程中发生相变，产生了不同的金相组织，由于此组织的比体积不相同而引起与焊件本身的刚性及周围的约束引起不同的变形程度焊接应力与变形产生的其他因素1.应力—物体单位截面上表现的内力。分类热应力应力内应力工作应力残余应力装配应力相变应力1.2焊接变形和应力的种类1.2.1焊接变形的种类收缩变形—焊件尺寸比焊前缩短的现象称为收缩变形。分为纵向缩短和横向缩短。（1）纵向收缩变形。焊件在焊后沿焊缝长度方间的收缩称为纵向缩短。（2）横向收缩变形。焊件在焊后垂直于焊缝方向的收缩叫横向缩短。由于焊缝及其附近区域在焊接高温的作用下产生纵向的压缩塑性变形，当焊接冷却后该区域产生收缩而引起横向收缩变形与纵向收缩基本相同，但是影响的因素较多：线能量、接头形式、装配间隙、板厚等1.2焊接变形和应力的种类（3）角变形。角变形产生的根本原因：由于焊缝的横向收缩沿板厚分布不均匀所致。角变形的大小以变形角α进行度量。几种接头的角变形T形接头的角变形1.2焊接变形和应力的种类（4）弯曲变形。弯曲变形主要是结构上的焊缝布置不对称或焊件断面形状不对称，焊缝收缩引起的变形。弯曲变形的大小用挠度ｆ进行度量，挠度ｆ是指焊后焊件的中心轴偏离焊件原中心轴的最大距离。纵向收缩引起的弯曲变形横向收缩引起的弯曲变形1.2焊接变形和应力的种类（4）波浪变形。波浪变形常发生于板厚小于6mm的薄板焊接过程中，又称之为失稳变形。（5）扭曲变形。产生扭曲变形的原因主要是焊缝角变形沿焊缝长度方向分布不均匀。一般发生在有数条平行的长焊缝的焊件上，如焊接工形梁。扭曲变形的产生往往与焊接方向或顺序不当有关。焊缝角变形引起的波浪变形工字梁的