焊接结构与生产教案.ppt

焊接结构与生产;目 录;第一章 绪论;第二章 焊 接 应 力 与 变 形; ; 假设金属板条是由若干个不相连的小窄条组成，则每根 小窄条可以按着自己被加热到的温度自由变形，其结果使单 位长度板条端面出现图2-5a所示的曲面。 1。在板条中心对称加热时，板条中产生温度应力，中心 受压，两边受拉，平衡条件： 2。当板条温度恢复到原始温度后，板条中心部分受拉， 两侧受拉，平衡条件： ; （二） 非对称加热 （一侧加热） 一侧用电阻间接加热，在长板条中产生对截面中心不对称的不均匀温度场，使板条常识变形和应力 四 、焊接引起的内应力与变形 （一） 焊接应力与变形的特殊性  焊接应力和变形与上述不均匀温度场引起的应力和变形的基本规律是一致的，较前者稍复杂。 （二） 受拘束体在热循环中的英里与变形的演变过程 1.|ε|＜εS 2.|ε|＞εS，T max ＜500℃ 3.T max ＞600℃ （三） 焊接应力变形的演变过程 （四） 焊接热应变循环 （五） 焊接瞬态应力应变研究的新发展; §2-2 焊 接 残 余 变 形 一、焊接残余变形的分类和研究焊接残余变形的意义 焊接残余变形是焊接后残余在结构中的变形。大致可分为七类： ㈠ 纵向收缩变形 ㈡ 横向收缩变形 ㈢ 挠曲变 　 ㈣ 角变形 ㈤ 波浪变形  ㈥ 错边变形 ㈦ 螺旋形变形  上述几种类型的变形,往往同时出现,互相影响 。焊接变形不但影响结构尺寸的准确和外形美观 ，且有可能降低结构的承载能力，引发事故。 二、纵向收缩变形以及它所引起的挠曲变形 影响纵向变形的几种因素： ⑴　多层焊 所引起的纵向收缩变形比单层焊小，分的层数越多，每层所用的线能量就越小，变形也越小。 ⑵ 原始温度 原始温度下降，相当于线能量减小，收缩变形降低；原始温度升高，相当于线能量增大。 ⑶ 间断焊 纵向收缩比连续焊小。 单层焊的纵向收缩量： △L=(k1× F h ×L)/F F h——焊缝截面积 mm 2 ； F——构件截面积 mm2; △L——纵向收缩量 mm ； L——构件长度 mm。 k1 为系数，与焊接方法和材料有关。可以从下表中查到 。 表 2-1 多层焊的纵向收缩量是将k1换成一层焊缝金属的截面积，并将所计算得的纵向收缩量再乘以系数k2即可，其中 k2=1+85·εs ·n 式中εs =δ s/E； n——层数。 对于两面有丁字接头的构件，由收缩公式计算的收缩量再乘以1．15 ~ 1 . 40 即为该构件的纵向收缩量。注意， F h 指一条角焊缝的截面积。 当焊缝在构件中的位置不对称时，焊缝所引起的假想压力是一个偏心力，它不但会使构件缩短，还使构件弯曲，其弯曲力矩为M=Pf·e。 构件的挠度： ; L——构件长度； I ——构件截面惯性矩； e ——塑性区中心到断面中性轴距离（偏心矩）。 三、 横向收缩变形及其产生的挠曲变形 横向收缩