焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響有哪些
時間:2013-08-26瀏覽:173次收藏
熔化焊必須會帶來焊接殘余應(yīng)力,焊接殘余應(yīng)力在鋼結(jié)構(gòu)中并非都是有害的。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)在工程中的受力情況、使用的材料、不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計等,正確選擇焊接工藝,將不利的因素變?yōu)橛欣囊蛩亍M瑫r要做到具體情況具體分析。
1、對靜載強度的影響
塑性良好的金屬材料,焊接殘余應(yīng)力的存在并不影響焊接結(jié)構(gòu)的靜載強度。在塑性差的焊件上,因塑性變形困難,當殘余應(yīng)力峰值達到材料的抗拉強度時,局部首先發(fā)生開裂,最后導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)整體破壞。由此可知,焊接殘余應(yīng)力的存在將明顯降低脆性材料鋼結(jié)構(gòu)的靜載強度。
2、對構(gòu)件加工尺寸精度的影響
對尺寸精度要求高的焊接結(jié)構(gòu),焊后一般都采用切削加工來保證構(gòu)件的技術(shù)條件和裝配精度。通過切削加工把一部分材料從構(gòu)件上去除,使截面積相應(yīng)減少,同時也釋放了部分殘余應(yīng)力,使構(gòu)件中原有殘余應(yīng)力的平衡得到破壞,引起構(gòu)件變形。
3、對受壓桿件穩(wěn)定性的影響
焊接后工字梁(H形)中的殘余壓應(yīng)力和外載引起的壓應(yīng)力疊加之和達到材料的屈服點時,這部分截面就喪失進一步承受外載的能力,削弱了有效截面積。這種壓力的存在,會使工字梁的穩(wěn)定性明顯下降,使局部或整體失穩(wěn),產(chǎn)生變形。
焊接殘余應(yīng)力對桿件穩(wěn)定性的影響大小,與內(nèi)應(yīng)力的分布有關(guān),若能使有效截面原理壓桿的中性軸,可以改善其穩(wěn)定性。氣割翼板外邊緣,翼板上加蓋板在邊緣進行焊接,均使邊緣存在較大拉內(nèi)應(yīng)力。這樣的機構(gòu)內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)其失穩(wěn)臨界應(yīng)力比一般焊接的H形截面高。
4、對應(yīng)力腐蝕裂紋的影響
金屬材料在某些特定介質(zhì)和拉應(yīng)力的共同作用下發(fā)生的延遲開裂現(xiàn)象,稱為應(yīng)力腐蝕裂紋。應(yīng)力腐蝕裂紋主要是由材質(zhì)、腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力共同作用的結(jié)果。