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[推荐] 压力容器焊接应力与变形

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危害
焊接应力会增加结构工作时的应力,降低承载能力;在存在应力腐蚀的场合,还会加剧应力腐蚀开裂。
焊接变形影响组装质量,矫正变形会增加成本,还要降低塑性。
产生原因
金属材料如果整体均匀加热和冷却,能完全自由膨胀和收缩,则在加热过程中产生变形,不产生应力;冷却后,恢复到原来的形状和尺寸,没有残余变形,也没有残余应力,如下图a所示。
如果在加热和冷却过程中,完全不能膨胀和收缩,这时有焊接残余应力而没有残余变形。
由于焊接是局部加热,在加热和冷却过程中,有一定的刚性约束,如下图b所示,加热时金属受压应力,产生塑性压缩变形;在冷却过程中,由于金属不能完全自由收缩,而受到拉应力,并保存下来,这就是焊接残余应力。
减少和消除焊接应力的措施
⑴设计措施
尽量减少焊缝数量及尺寸;
避免焊缝过分集中与交叉;
采用刚性较小的接头形式;
在拉应力区域,避免几何不连续性。
⑵工艺措施
合理选择焊接顺序和方向(先横后纵);
锤击焊缝法;
预热法;
热处理法;
采用小线能量焊接。
控制和矫正焊接变形的措施
⑴控制措施
焊前组装时采用反变形法;
刚性固定法;
采用能量集中的焊接方法;
选择合理的装配焊接顺序。
矫正
机械矫正法;
火焰矫正法。

 

发表于 2021-2-9 08:25:43

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发表于 2021-2-9 11:12:06

 

 

 

Peterpaul彼得保罗
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