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1、焊接应力与变形ppt课件杉殂嫔零锹锵谲撮杌蜣目录焊接应力与变形概述焊接应力产生的原因及影响焊接变形产生的原因及影响焊接应力与变形的控制方法焊接应力与变形的测量和评估实际应用案例分析01焊接应力与变形概述残余应力在焊接冷却后仍然存在的内应力。相变应力由于材料相变过程中体积变化产生的应力。热应力由于温度梯度引起的热胀冷缩产生的应力。焊接应力在焊接过程中，由于材料局部加热和冷却不均匀而产生的内应力。焊接应力分类热应力、相变应力和残余应力。焊接应力的定义与分类焊接变形在焊接过程中，由于材料局部加热和冷却不均匀而产生的形状和尺寸变化。焊接变形分类收缩变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等。收缩变形材料在焊
2、接过程中因热胀冷缩导致的尺寸减小。弯曲变形由于焊缝位置和焊接顺序不当导致的结构整体或局部弯曲。扭曲变形由于焊缝轴线与结构轴线不重合导致的扭曲。波浪变形薄板结构在焊接过程中出现的波浪状变形。焊接变形的定义与分类焊接应力与变形的相互关系010203焊接应力和变形是相互关联的，焊接应力的存在会导致结构发生变形，而变形也可能是由焊接应力引起的。在焊接过程中，控制焊接应力和变形是至关重要的，以确保结构的完整性和稳定性。通过合理的焊接工艺和结构设计，可以减小或控制焊接应力和变形，提高焊接结构的质量和可靠性。02焊接应力产生的原因及影响焊接热过程是指焊接过程中，焊件与焊接材料之间产生的高温、高压的热交换过程
3、。焊接热过程对焊接应力的产生和分布有重要影响，因为温度梯度的变化会导致材料热膨胀和收缩不均，进而产生内应力。焊接热过程的控制是减少焊接应力的关键，可以通过优化焊接工艺参数来实现。焊接热过程123焊接热源的分布和特性决定了焊接过程中温度场的分布，进而影响焊接应力的产生和分布。常见的焊接热源有电弧热、激光束、电子束等，每种热源都有其独特的温度分布和能量密度。了解和掌握焊接热源的分布和特性，有助于更好地控制焊接过程，减小焊接应力的产生。焊接热源的分布和特性03在选择焊接材料时，应充分考虑其物理性能对焊接应力的影响，以选择合适的材料来减小焊接应力的产生。01焊接热源对材料的影响主要体现在材料的热膨胀和
4、热传导性能上。02材料的热膨胀系数、导热系数等物理性能对温度场的变化有重要影响，进而影响焊接应力的产生和分布。焊接热源对材料的影响焊接应力是指在焊接过程中，由于温度场的变化和材料的热膨胀、收缩不均等因素导致的内应力。焊接应力的产生和分布与焊接工艺参数、材料特性、接头形式等因素密切相关。了解和掌握焊接应力的产生和分布规律，有助于优化焊接工艺参数，减小焊接应力的产生，提高焊接结构的安全性和可靠性。焊接应力的产生和分布03焊接变形产生的原因及影响焊接过程中，材料因加热而膨胀，冷却而收缩，导致内部应力的产生。热膨胀与热收缩不同材料的导热系数、比热容等对热过程有显著影响，进而影响变形。热传递与材料性质焊
5、接热过程对材料的影响焊接后，焊缝横向收缩导致结构件弯曲变形。焊缝纵向收缩导致结构件缩短或增长，影响整体尺寸精度。焊接过程中的收缩和变形纵向收缩横向收缩010203弯曲变形由于热膨胀和冷却不均匀，导致结构件弯曲。扭曲变形焊缝的旋转或扭曲导致整体结构扭曲。波浪变形薄板焊接后出现波浪状不平整现象。焊接变形的类型和特点影响因素材料性质、焊接工艺、结构形式等。控制方法采用合理的焊接顺序、预热、后热处理等工艺措施。焊接变形的影响因素和控制方法04焊接应力与变形的控制方法电流过大或过小都会影响焊接质量和焊缝成型，进而影响焊接应力和变形。焊接电流焊接速度电弧电压焊接速度过快或过慢都会导致焊缝宽度和深度的变化，
6、从而影响焊接应力和变形。电弧电压的稳定性和合适性对焊缝的成型和焊接质量有重要影响，进而影响焊接应力和变形。030201焊接工艺参数的选择和控制预热可以减小焊缝的冷却速度，减小焊接应力和变形。预热还能软化钢材，提高其对焊缝的适应性。预热后热处理可以进一步减小焊接应力和变形，提高焊缝的韧性和耐腐蚀性。后热处理预热和后热处理通过在焊接前对工件进行适当的弯曲或扭曲，使其产生与焊接变形相反的变形。在焊接后，两种变形相互抵消，从而达到控制焊接变形的目的。反变形法利用夹具或支撑结构将工件固定在刚性较大的平台上，以限制其自由变形。这种方法可以有效地减小焊接过程中的变形。刚性固定法05焊接应力与变形的测量和评估
7、焊接应力的测量通过在焊接区域附近放置应变片，利用应变片与应变仪的组合测量焊接区域的应力值。焊接应力的评估根据测量的应力值，结合焊接结构的特点，评估焊接应力的分布和大小，判断其对结构安全性的影响。焊接应力的测量和评估焊接变形的测量和评估焊接变形的测量通过在焊接结构上设置基准点和观测点，使用直尺、测微器等工具测量各点之间的相对位移，从而得到焊接结构的变形量。焊接变形的评估根据测量的变形量，结合焊接结构的特点，评估焊接变形对结构功能性和安全性的影响。利用声、光、磁等物理手段对材料进行非破坏性检测，以评估其内部结构和性能。无损检测技术在焊接过程中和焊接后，利用无损检测技术对焊缝进行检测，以评估焊缝的质
8、量和完整性，及时发现并处理潜在的缺陷和问题。在焊接中的应用无损检测技术在焊接中的应用06实际应用案例分析总结词大型钢结构焊接过程中，控制焊接应力和变形是关键，需采取有效的措施来降低或消除其影响。详细描述大型钢结构焊接过程中，由于结构尺寸大、焊缝多、焊接热输入量大等因素，容易产生焊接应力和变形。为控制这些应力和变形，可采取以下措施：合理安排焊接顺序、采用合适的焊接方法、预热和后热处理、减小焊接热输入等。大型钢结构焊接应力与变形的控制压力容器焊接应力与变形的控制压力容器作为一种特殊设备，其焊接应力和变形的控制至关重要，直接关系到设备的安全性能和使用寿命。总结词在压力容器的焊接过程中，应严格控制焊接工艺参数，如焊接电流、电弧电压、焊接速度等，以减小焊接应力和变形。同时，可采用合适的反变形措施、预热和后热处理等手段来进一步减小或消除焊接应力和变形。详细描述VS船舶结构复杂、焊缝多，焊接过程中产生的应力和变形对船舶的安全性能和使用寿命有重要影响，因此需要采取有效的控制措施。详细描述在船舶的焊接过程中，可采取一系列措施来控制焊接应力和变形，如合理安排焊接顺序、采用合适的焊接方法、预热和后热处理等。同时，还应注重焊接工艺的优化和焊工技能的提高，以确保焊接质量和减小应力和变形的影响。总结词船舶焊接应力与变形的控制谢谢聆听