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    瞬態(tài)熱變形和殘余變形的影響因素



      焊接變形可以分為在焊接熱過程中發(fā)生的瞬態(tài)熱變形和在室溫條件下的殘余變形。
      影響焊接變形的因素很多,但歸納起來(lái)主要有材料、結(jié)構(gòu)和工藝3個(gè)方面。

      材料因素的影響
     
    瞬態(tài)熱變形和在室溫條件下的殘余變形

      材料對(duì)于焊接變形的影響不僅和焊接材料有關(guān),而且和母材也有關(guān)系,材料的熱物理性能參數(shù)和力學(xué)性能參數(shù)都對(duì)焊接變形的產(chǎn)生過程有重要的影響。其中熱物理性能參數(shù)的影響主要體現(xiàn)在熱傳導(dǎo)系數(shù)上,一般熱傳導(dǎo)系數(shù)越小,溫度梯度越大,焊接變形越顯著。力學(xué)性能對(duì)焊接變形的影響比較復(fù)雜,熱膨脹系數(shù)的影響最為明顯,隨著熱膨脹系數(shù)的增加焊接變形相應(yīng)增加。同時(shí)材料在高溫區(qū)的屈服極限和彈性模量及其隨溫度的變化率也起著十分重要的作用,一般情況下,隨著彈性模量的增大,焊接變形隨之減少而較高的屈服極限會(huì)引起較高的殘余應(yīng)力,焊接結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)的變形能量也會(huì)因此而增大,從而可能促使脆性斷裂,此外,由于塑性應(yīng)變較小且塑性區(qū)范圍不大,因而焊接變形得以減少。

      結(jié)構(gòu)因素的影響

    焊接結(jié)構(gòu)


      焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)焊接變形的影響最關(guān)鍵,也是最復(fù)雜的因素。其總體原則是隨拘束度的增加,焊接殘余應(yīng)力增加,而焊接變形則相應(yīng)減少。結(jié)構(gòu)在焊接變形過程中,工件本身的拘束度是不斷變化著的,因此自身為變拘束結(jié)構(gòu),同時(shí)還受到外加拘束的影響。一般情況下復(fù)雜結(jié)構(gòu)自身的拘束作用在焊接過程中占據(jù)主導(dǎo)地位,而結(jié)構(gòu)本身在焊接過程中的拘束度變化情況隨結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的增加而增加,在設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí),常需要采用筋板或加強(qiáng)板來(lái)提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和剛性,這樣做不但增加了裝配和焊接工作量,而且在某些區(qū)域,如筋板、加強(qiáng)板等,拘束度發(fā)生較大的變化,給焊接變形分析與控制帶來(lái)了一定的難度。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)結(jié)構(gòu)板的厚度及筋板或加強(qiáng)筋的位置數(shù)量等進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)減小焊接變形有著十分重要的作用。

      工藝因素的影響
     

      焊接工藝對(duì)焊接變形的影響方面很多,例如焊接方法、焊接輸入電流電壓量、構(gòu)件的定位或固定方法、焊接順序、焊接胎架及夾具的應(yīng)用等。在各種工藝因素中,焊接順序?qū)附幼冃蔚挠绊戄^為顯著,一般情況下,改變焊接順序可以改變殘余應(yīng)力的分布及應(yīng)力狀態(tài),減少焊接變形。多層焊以及焊接工藝參數(shù)也對(duì)焊接變形有十分重要的影響。焊接工作者在長(zhǎng)期研究中,總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn),利用特殊的工藝規(guī)范和措施,達(dá)到減少焊接殘余應(yīng)力和變形,改善殘余應(yīng)力分布狀態(tài)的目的。


    參考文獻(xiàn):http://www.docin.com/p-237333462.html

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