【摘要】:当没有外力作用时,物体内存在的应力叫做内应力。焊接构件中常有内应力存在。焊接变形就是由内应力引起的。变形与内应力通常是同时并存于物体内的。如果内应力超过了钢的屈服强度,钢杆就会产生塑性变形,此时钢杆变粗,截面增大。同样,当钢杆冷却后,内部会产生受拉的内应力,而钢杆受热产生的弯曲和扭曲变形则相应减小。
当没有外力作用时,物体内存在的应力叫做内应力。焊接构件中常有内应力存在。
金属结构与零件在焊接过程中,常常会产生各式各样的焊接变形以及焊缝裂纹,这些都会影响焊接质量。焊接变形就是由内应力引起的。
所谓变形是指物体受到外力作用后,物体本身形状发生的变化。变形分为弹性变形和塑性变形(或永久变形)两种。弹性变形是指物体在外力作用下产生变形,将外力除去后,物体仍能恢复原来形状;塑性变形也叫永久变形,是指外力除去后,物体不能恢复原来形状的变形。
变形与内应力通常是同时并存于物体内的。例如将一条钢杆横放在自由移动的支点上(如图12-1的实线所示),然后对整条钢杆均匀加热,钢杆由于受热膨胀,变得又粗又长,钢杆的支点也随着钢杆的伸长而自由移动(如图12-1的双点画线所示)。这时钢杆内没有内应力产生。当钢杆均匀冷却时,由于冷却收缩,钢杆又恢复到原来的形状。这时,钢杆也不会产生塑性变形。
如果将钢杆两端固定,仍对钢杆均匀地进行加热,钢杆受热就会膨胀,但由于钢杆两端已固定不能再伸长,这时钢杆内就产生了内应力,结果使钢杆产生弯曲和扭曲变形,如图12-2所示。如果内应力超过了钢的屈服强度,钢杆就会产生塑性变形,此时钢杆变粗,截面增大。同样,当钢杆冷却后,内部会产生受拉的内应力,而钢杆受热产生的弯曲和扭曲变形则相应减小。但因钢杆加热时有塑性变形,所以钢杆的长度不能恢复到原来的形状,若受拉的内应力大于钢的极限应力数值,钢杆就会断裂。(www.xing528.com)
图12-1 钢杆自由伸长
图12-2 钢杆变形
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