第二课 焊接应力与变形产生

1第一章焊接应力与变形第一节焊接应力与变形产生一、应力与变形的基本知识1.应力：即物体在单位截面上表现的内力。（1）工作应力：物体由于外力作用而在其单位截面处出现的内力。特点：因外力的存在而存在。（2）内应力：没有外力的条件下平衡物体内部的应力。特点：在物体内部，自然形成一个平衡体系。22.变形（1）定义：物体在外力或温度等因素作用下，其形状与尺寸发生变化的现象。塑性变形弹性变形性质内部变形外观变形非自由变形自由变形拘束条件3①自由变形a.定义：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到外界的阻碍而自由的进行。b.自由变形量：c.自由变形率：单位长度的自由变形量。（2）拘束条件下的变形0LLTLoTLT4②非自由变形：a.外观变形：当金属物在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，称为外观变形。b.内部变形：把未表现出来的那部分变形，称为内部变形。0LLee0LLeLLLT5c.三者关系由得：规定：拉伸变形为正，压缩变形为负。则三者关系为：LLLeT0/LLee0/LL0/LLTTeTeT6二、研究焊接应力与变形的基本假定1.平截面假定；2.金属性质不变的假定；3.金属屈服点假定；5000C以下：弹性变形；500~6000C：弹性+塑性变形；6000C以上：塑性变形。4.焊接温度场假定。假设某一极限状态下，温度场不再改变。7三、焊接应力与变形产生的原因1.焊件的不均匀受热（1）不受约束杆件在均匀加热时的应力与变形加热：有变形无应力冷却：无变形与应力（2）受约束杆件在均匀加热时的应力与变形8加热冷却T0＜5000C：弹性变形压应力无变形与应力5000C＜T0＜6000C：弹性+塑性变形压应力T0＞6000C：塑性变形无应力同上应力收缩不充分：有变形及形绝对拘束：有应力无变形自由收缩：无应力有变9（3）长板条中心加热a.加热时：中间受压两侧受拉。+-++-+10b.冷却时：中间受拉，两侧受压。+---+-11（4）板条一侧加热a.加热时：两侧受压，中间受拉。+--12b.冷却时：两侧受拉，中间受压。132.焊缝金属的收缩液态转变为固态时，体积收缩；先结晶的部分会阻止后结晶部分引起的收缩。3.金属组织的变化如A转变为M时，体积膨胀。4.焊件的刚性的拘束。14作业：P361-1.3,2-2