引起焊接結構應力集中的因素有哪些

2021-03-03 22:48:46 字數 5560 閱讀 4159

1樓:立竿見影

焊接殘餘應力

對焊件有 6個方面的影響。①對強度的影響:如果在高殘餘拉應力區中存在嚴重的缺陷,而焊件又在低於脆性轉變溫度下工作,則焊接殘餘應力將使靜載強度降低。

在迴圈應力作用下,如果在應力集中處存在著殘餘拉應力,則焊接殘餘拉應力將使焊件的疲勞強度降低。焊件的疲勞強度除與殘餘應力的大小有關外,還與焊件的應力集中係數應力迴圈特徵係數 [6][min]/[6][max]和迴圈應力的最大值[6][max]有關其影響隨應力集中係數的降低而減弱,隨[6][min]/[6][max]的降低而加劇(例如對交變疲勞強度的影響大於脈衝疲勞),隨[6][max]的增加而減弱。當[6][max]接近於屈服強度時,殘餘應力的影響逐漸消失。

②對剛度的影響:焊接殘餘應力與外載引起的應力相疊加,可能使焊件區域性提前屈服產生塑性變形。焊件的剛度會因此而降低。

③對受壓焊件穩定性的影響:焊接桿件受壓時,焊接殘餘應力與外載所引起的應力相疊加,可能使桿件區域性屈服或使桿件區域性失穩,桿件的整體穩定性將因此而降低。殘餘應力對穩定性的影響取決於桿件的幾何形狀和內應力分布。

殘餘應力對非封閉截面(如工字形截面)桿件的影響比封閉截面(如箱形截面)的影響大。④對加工精度的影響:焊接殘餘應力的存在對焊件的加工精度有不同程度的影響。

焊件的剛度越小,加工量越大,對精度的影響也越大。⑤對尺寸穩定性的影響:焊接殘餘應力隨時間發生一定的變化,焊件的尺寸也隨之變化。

焊件的尺寸穩定性又受到殘餘應力穩定性的影響。⑥對耐腐蝕性的影響:焊接殘餘應力和載荷應力一樣也能導致應力腐蝕開裂。

在焊接接頭中產生應力集中的原因有哪些?

2樓:hi漫海

焊接bai接頭為什麼會產生應du力集中:

是由zhi於,在焊接dao過程中,焊槽和邊緣回會產生很高的高溫,答就是由於區域性的高溫導致區域性金屬進行了一次組織從組。區域性的原子結果發生相應的變化,有滲碳體奧氏體馬氏體等,由於三者有兩者的性質,硬度較高。所以沒有經過高溫的材料和進過高溫的材料兩者之間就產生的一條新的材料帶,由於原子排列的不同,導致過渡區的原子間的吸附力下降,同時也就產生了相互排斥,這樣就產生了應力 。

焊接結構的疲勞強度的大小影響因素有哪些? 5

3樓:匿名使用者

應力集中、截面尺寸、表面狀態、載入情況、介質、焊接接頭部位效能的改變、殘餘應力等等奪回對構件的疲勞強度產生影響。

細說就比較複雜了。

焊接常見的主要幾個問題及原因分析

4樓:明誠地坪

焊接缺陷按其在焊縫中的位置,可分為內部缺陷和外部缺陷兩大類。外部缺陷位於焊縫的外表面,直接就能看到。外部缺陷主要包括焊縫尺寸不符合要求、咬邊、焊瘤、塌陷、表面氣孔、表面裂紋、燒穿等;內部缺陷主要包括未焊透、內部氣孔、內部裂紋、夾渣等。

內部缺陷位於焊縫內部須用無損探傷法或用破環性試驗才能發現。

焊接缺陷產生原因:

(1)焊縫尺寸不符合要求。主要指焊縫高低不平、寬窄不一,餘高過高和不足等。焊縫尺寸過小會降低焊接接頭的承載能力;焊縫尺寸過大會增加焊接工作量,使焊接殘餘應力和焊接變形增加,造成應力集中。

焊接坡口角度不當或裝配間隙不均勻、焊接電流過大或過小、運條方式或速度及焊接角度不當等均會造成焊縫尺寸不符合要求。

(2)咬邊。焊接時,焊縫兩側與母材金屬交界處形成的凹槽稱為咬邊(或咬肉)。咬邊會使母材金屬的有效截面減少,減弱了焊接接頭的強度,同時在咬邊處容易應力集中,承載後有可能在咬邊處產生裂紋,甚至引起結構的破環。

產生咬邊的原因是操作工藝不當、焊接規範選擇不正確,如焊接電流過大,電弧過長,焊條角度不當等。

(3)焊瘤。焊接過程中,熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤即為焊瘤。焊瘤不僅影響焊縫外觀美觀,而且焊瘤下面常有未焊透缺陷,易造成應力集中。

焊縫間隙過大、焊條位置和運條方法不正確、焊接電流過大或焊接速度太慢等均會引起焊瘤的產生。

(4)燒穿。焊接過程中,熔化金屬自坡口背面流出,形成穿孔的缺陷稱為燒穿。產生燒穿的主要原因是焊接電流過大,焊接速度太慢,當裝配間隙過大或鈍邊太薄時也會發生燒穿現象。

(5)未焊透。焊接時接頭根部未完全熔透的現象稱為未焊透。未焊透的主要原因是焊接電流太小;運條速度太快;焊接角度不當或電弧發生偏吹;坡口角度或對口間隙太小;焊件散熱太快;氧化物和熔渣等阻礙金屬間充分熔合等。

凡是造成焊條金屬和基本金屬不能充分熔合的因素都會引起未焊透的產生。

(6)未熔合。未熔合指焊接時,焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完全熔化結合的部分;或指點焊時母材與母材之間未完全熔化結合的部分。產生未熔合的原因有,焊接線能量太低;電弧發生偏吹;坡口側壁有鏽蝕和汙物;焊層清渣不徹底等。

(7)凹坑、塌陷及未填滿。凹坑指在焊縫表面或焊縫背面形成的低於母材表面的區域性低窪部分。塌陷指單面熔化焊時,由於焊接工藝不當,造成焊縫金屬過量透過背面,使焊縫正面塌陷,背面凸起的現象。

由於填充金屬不足,在焊縫表面形成的連續或斷續的溝槽,這種現象即未填滿。

(8)夾渣。焊後殘留在焊縫中的熔渣稱為夾渣。產生夾渣的原因很多,如焊件邊緣及焊層、焊道之間清理不乾淨;焊接電流太小,致使熔化多屬凝固速度加快,熔渣來不及浮出;運條不當,熔渣與鐵水分離不清,阻礙了熔渣上浮;焊件及焊條的化學成份不當;熔池內含氧、氮成份過多等。

(9)氣孔。焊接時,熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留下來所形成的空穴稱為氣孔。氣孔可分為密集氣孔、條蟲狀氣孔和針狀氣孔等。焊縫中形成氣孔的氣體主要是氫氣、氮氣和一氧化碳等。

氣孔對焊縫的效能有較大的影響,它不僅使焊縫的有效面積減小,使焊縫的機械效能下降,而且破環了焊縫的緻密性,容易造成洩漏。

造成氣孔產生的原因有,焊接過程中焊接區的良好保護受到破環;母材焊接區和焊絲表面有油汙、鐵鏽和吸附水的汙染物;焊條受潮,烘焙不充分;焊接電流過大或過小、焊接速度過快;焊接電弧過長、電弧電壓偏高。

(10)裂紋。形成焊接裂紋的溫度可分為熱裂紋和冷裂紋,根據裂紋發生的位置可分為焊縫金屬中的裂紋和熱影響區的裂紋。在焊接過程中,焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近的高溫區產生的焊縫裂紋稱為熱裂紋;焊接接頭冷卻到較低溫度時產生的焊接裂紋稱為冷裂紋。

焊接裂紋是最危險的焊接缺陷,嚴重地影響著焊接結構的使用效能

和安全可靠性。裂紋除了降低焊接接頭的強度外,還因裂紋末端有乙個尖銳的缺口,將引起嚴重的應力集中,促使裂紋的發展和破環。

應力集中產生的原因及後果

5樓:鬆獅就是鬆獅

簡單說:

原因:對於不同的加工方式,應力集中產生的根本原因不一,比如 焊接應力集中根本原因為焊接過程中,對焊件進行不均勻加熱和冷卻。

後果:對焊接件結構的強度及使用效能產生影響。

焊接結構的特點有哪些? 考試的幫幫忙、謝謝。

6樓:匿名使用者

焊接結構與鉚接bai、鑄造、鍛du造結構相比,具有明顯的優zhi點:構造合

dao理,易簡化結構,減輕自

專重,板厚限制小,屬製造週期短,成本低,還可焊接不同金屬材料等。作為焊接結構本身還具有以下特點:

①整體性強。一方面焊接結構具有很好的氣和水的密封性.另一方面剛度大,對瞎核應力集中因素和缺陷較為敏感,選材時應注意。

②設計靈活性大.幾何形狀幾乎不受限制,璧厚不受影響,也可法行異種金屬焊接.實現尺神盯物盡其用.

③適用於製作大型或重型機器、裝置。單件、小批量、越大的產品採用焊接結構越優越。

④成品率高。一且出現焊接缺陷,修復容易,很少產生廢品。

⑤焊接過程會區域性改變材料的效能,使結構中的效能不均勻.甚至部分材料效能會有所下降,對整體結構的強度和斷裂行為產生一定影響。

⑥焊接結構中必然存在焊接殘餘應力和交形,易產生裂紋.不僅影響結構的外形和尺寸還會影響結構的承載能力,對焊後加工也影響其尺寸的穩定性和加工精度.

⑦不同的製造工藝,如冷加工、切削、焊後熱處理陵和等都會對結構效能產生不同影響.

⑧必須經過嚴格的無損檢測技術.以保證產品質量和提高安全使用的可靠性。

焊接缺陷的產生原因及防止措施有哪些

7樓:焊接資料大全

形狀缺欠

外觀質量粗糙,魚鱗波高低、寬窄發生突變;焊縫與母材非圓滑過渡。

主要原因:操作不當,返修造成。

危害:應力集中,削弱承載能力。

尺寸缺欠

焊縫尺寸不符合施工圖樣或技術要求。

主要原因:施工者操作不當

危害:尺寸小了,承載截面小; 尺寸大了,削弱了某些承受動載荷結構的疲勞強度。

咬邊原因:⒈焊接引數選擇不對,u、i太大,焊速太慢。

⒉電弧拉得太長。熔化的金屬不能及時填補熔化的缺口。

危害:母材金屬的工作截面減小,咬邊處應力集中孫數慧。

弧坑由於收弧和斷弧不當在焊道末端形成的低窪部分。

原因:焊絲或者焊條停留時間短,填充金屬不夠。

危害:⒈減少焊縫的截面積;

⒉弧坑處反應不充分容易產生偏析或雜質集聚,因此在弧坑處往往有氣孔、灰渣、裂則答紋等。

燒穿原因:⒈焊接電流過大;

⒉對焊件加熱過甚;

⒊坡口對接間隙太大;

⒋焊接速度慢,電弧停留時間長等。

危害:⒈表面質量差

⒉燒穿的下面常有氣孔、夾渣、凹坑等缺欠。

焊瘤熔化金屬流淌到焊縫以外未熔化的母材上所形成的區域性未熔合。

原因:焊接引數選擇不當; 坡口清理不乾淨,電弧熱損失在氧化皮上,使母材未熔化。

危害:表面是焊瘤下面往往是未熔合,未焊透; 焊縫幾何尺寸變化,應力集中,管內焊瘤減小管中介質的流通截面積。

氣孔原因:⒈電弧保護不好,弧太長。

⒉焊條或焊劑受潮,氣體保護介質不純。

⒊坡口清理不乾淨。

危害:從表面上看是減少了焊縫的工作截面;更危險的是和其他缺欠疊加造成貫穿性缺欠,破壞焊縫的緻密性。連續氣孔則是結構破壞的原因之一。

夾渣焊接熔渣殘留在焊縫中。易產生在坡口邊緣和每層焊道之間非圓滑過渡的部位,焊道形狀突變,存在深溝的部位也易產生夾渣。

原因:⒈熔池溫度低(電流小),液態金屬黏度大,焊接速度大,凝固時熔渣來不及浮出;

⒉運條不當,熔渣和鐵水分不清;

⒊坡口形狀不規則,坡口太窄,不利於熔渣上浮;

⒋多層焊時熔渣清理不乾淨。

危害:較氣孔嚴重,因其幾何形狀不規則尖角、稜角對機體有割裂作用,應力集中是裂紋的起源。

未焊透當焊縫的熔透深度小於板厚時形成。單面焊時,焊縫熔透達不到鋼板底部;雙面焊時,兩道焊縫熔深之和小於鋼板厚度時形成。

原因:⒈坡口角度小,間隙小,鈍邊太大;

⒉電流小,速度快來不及熔化;

⒊焊條偏離焊道中心。

危害:工作面積減小,尖角易產生應力集中,引起裂紋

未熔合熔焊時焊道與母材之間或焊道與焊道之間未能完全熔化結合的部分。

原因:⒈電流小、速度快、熱量不足;

⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等,一部分熱量損失在熔化雜物上,剩餘熱量不足以熔化坡口或焊道金屬。

⒊焊條或焊絲的擺動角度偏離正常位置,熔化金屬流動而覆蓋到電弧作用較弱的未熔化部分,容易產生未熔合。

危害:因為間隙很小,可視為片狀缺欠,類似於裂紋。易造成應力集中,是危險性較大的缺陷。

焊接裂紋

危害最大的一種焊接缺陷

在焊接應力及其它致脆因素共同作用下,材料的原子結合遭到破壞,形成新介面而產生的縫隙稱為裂紋。它具有尖銳的缺口和長寬比大的特徵,易引起較高的應力集中畢塌,而且有延伸和擴充套件的趨勢,所以是最危險的缺陷。

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