什么是焊接应力?怎么消除焊接应力?焊接应力是焊接部件焊接时产生的应力,焊接过程中产生的内应力及焊件形状和尺寸的变化,焊接过程中的温度场不均匀、局部塑性变形以及由此产生的不同比容的组织是造成焊接应力和变形的根本原因,当焊接温度场未消失时,焊件内的应力和变形称为瞬态焊接应力,温度场消失后的应力和变形称为焊接残余应力,在没有外力的情况下,焊接应力在焊件内部是平衡的,焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观,焊接残余应力对结构和部件的影响。当检测图像显示不清晰时,请自行用棉签棒沾工业酒精轻轻擦拭应力检测仪棱镜表面和斜面。残余内应力消除的设备
应力,应变怎么测试?主要的测试方法有电测法、光纤光栅法、振弦式应变测量等。一般是指在建构筑物施工过程中,如钢结构安装、卸载、改造、加固,混凝土浇筑等过程,采用监测仪器对受力结构的应力变化进行监测的技术手段,在监测值接近控制值时发出报警,用来保证施工的安全性,也可用于检查施工过程是否合理。★静态应力应变测试目的a)获得结构或构件的应力应变分布规律及应力集中状况;b)检验结构或构件的强度储备;c)验证结构或构件设计的合理性。★动态应力应变测试目的a)确定动态应变随时间变化的规律,并对其进行频谱分析,根据统计特性研究结构或构件强度、刚度;b)验证结构或构件设计的合理性。根据以往经验来分析我们目前应力测试涉及到以下领域:1、宝钢150m3N2球罐水压试验应力测试。2、挖掘机重要构件的应力测试。3、屋面板加载状态下的应力测试。4、紧密计量泵合拢时的受力测试。5、某重工业厂房顶升纠偏过程中的安全监测。消除金属应力的作用是什么如何严格地控制残余应力的分布?
焊接应力检测方法:方法一:盲孔法进行焊接残余应力检测;利用应变片的压电原理,通过打孔进行应力释放,将形变型号转变为电信号进行传输再逆转,得到形变数据信息,利用软件分析仪器将形变转化为应力输出,所以检测设备也可对应变进行检测输出,HK21A能够对各种金属财材料进行应力检测,可以现场施工,是焊接应力检测的好帮手。方法二:取条法:从具有焊接残余应力的样件上取矩形等截面细直条状试样,使试样残余应力完全释放,测量应力释放前后的尺寸变化,进行计算得知盈利大小;这种方法和盲孔法的基本原理一直,是简介检测法3方法三:X射线衍射主要是利用晶体X射线衍射的布拉格方程,依据晶体衍射峰的偏移方向和幅度来确定残余应力的性质和大小。属于无损检测,测试精度高。缺点是只能完成表层应力值测试:厚度根据材质不同大概在几微米到几十微米之间。通过逐层剥离可进行构件更深处残余应力值测定,但是剥离会对测试结果精度有一点影响。尤其是表层残余应力梯度大的试样,影响尤甚。
热时效法:传统、也是较普及的方法——热时效法,把工件放进热时效炉中进行热处理,慢慢消除应力。这种方法的缺点也非常明显,比如卫星制造厂对温度控制要求非常严格的铝合金工件以及长达十米或者更大的巨型工件都无法用这种方法处理。而且这种方法还带来了大量的污染和能源消耗,随着中国及世界范围内对环保的进一步要求,热时效炉的处理方式马上面临退出的境地。利用亚共振来消除应力:种方法虽然解决了热时效的环保问题,但是使用起来相当烦琐,要针对不同形状的工件编制不同的时效工艺,如果有几百上千种工件就要编几百上千种工艺,而且在生产时操作相当复杂,需要操作者确定处理参数,复杂工件必须是熟练的专业技术人员才能操作。更令人遗憾的是这种方法只能消除23%的工件应力,无法达到处理所有工件的目的。材料要想安全使用,在使用时期内的应力应低于它的极限应力,否则材料就会在使用时发生破坏。
振动时效又称振动消除应力法,是将工件(包括铸件、锻件、焊接结构件等)在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理,消除其残余应力,使尺寸精度获得稳定的一种方法。这种工艺具有耗能少、时间短、效果明显等特点。近年来在国内外都得到迅速发展和普遍应用。振动时效的实质是以振动的形式给工件施加附加应力,当附加应力与残余应力叠加后,达到或超过材料的屈服极限时,工件发生微观塑性变形,从而降低和均化工件内的残余应力,并使其尺寸精度达到稳定。在工件上施加附加应力的方法有很多种。施加静力或静力矩也可得到消除应力、稳定精度的效果,这就是静态过载法以动力形式施加的附加应力也可以是冲击、随机振动或周期振动,周期振动中包括共振。消除应力的效果不如整体高温回火,此方法设备简单,常用于比较简单的、刚度较小的构件。焊接消除内部应力
利用“加热减应区法”来控制焊接残余应力。残余内应力消除的设备
焊接应力减小与释放的研究:在焊接过程当中,由于热胀冷缩,焊后又没及时处理,就会出现焊接残余应力,并且是形成各种焊接裂纹的因素之一,应在焊接、制造和设计时加以控制和重视。因此在焊接大型钢结构屋架的时候,由于我们需要对焊接应力进行详细的分析与研究,将焊接应力所产生的影响降低到较小的限度。一般来说,焊接应力减小的方式主要分为几种,热时效、加载法、超声冲击与锤击。减小焊接应力的措施:大型钢屋架不应采用热时效方法:何为时效:实效分为自然实效热时效。自然实效指把金属放在自然环境中,是金属达到生产后的应力的消除。热时效指在一定的温度中是金属的内应力消除。残余内应力消除的设备
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