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焊接应力是一种无荷载作用下的内应力
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纵向焊接残余应力指的是沿焊缝长度方向的焊接应力。焊接过程是一个不均匀加热和冷却的过程。在施焊时,焊件上产生不均匀的温度场,焊缝及其附近温度最高,可达1600℃ 以上,而邻近区域温度则急剧下降。
不均匀的温度场产生不均匀的膨胀。温度高的钢材膨胀大,但受到两侧温度较低、膨胀童较小的钢材所限制,产生了热态塑性压缩。焊缝冷却时,被塑性压缩的焊缝区趋向于缩短,但受到两侧钢材限制而产生纵向拉应力。在低碳钢和低合金钢中,这种拉应力经常达到钢材的屈服强度。焊接应力是一种无荷载作用下的内应力,因此会在焊件内部自相平衡.这就必然在距焊缝稍远区段内产生压应力。
因此纵向焊接残余应力的分布规律是焊缝及其附近区域在高温时发生塑性压缩变形, 因而冷却后产生残余拉应力;离焊缝较远区域中则出现与之相平衡的残余压应力。
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