焊接殘余應力對鋼結構性能有哪些影響(殘余應力的產(chǎn)生原因)
發(fā)布時間：2022-10-18 09:32:27 瀏覽次數(shù)：837次
隨著科學技術的發(fā)展，焊接技術也得到了長足的進步?，F(xiàn)代焊接技術具有連接快速以及節(jié)省鋼材的特點，在焊接行業(yè)中有著越來越廣泛的應用，能夠有效提高鋼結構的精細化水平。但是在實際的焊接作業(yè)中，由于鋼結構在冷熱不均勻的情況下，容易產(chǎn)生焊接殘余應力，使焊接部位出現(xiàn)焊接變形，對鋼結構的質(zhì)量和安全使用有很大的影響，由此，鋼結構的焊接作業(yè)人員在焊接作業(yè)中，需要分析焊接殘余應力及變形產(chǎn)生的原因，那么焊接殘余應力對鋼結構都有哪些影響，焊接殘余應力及變形產(chǎn)生的原因都有哪些，接下來就來說一說吧。
1.穩(wěn)定性
鋼結構的穩(wěn)定性是鋼材料可正常使用的最基本要求。鋼材料在使用過程中一旦穩(wěn)定性缺失，會使得鋼結構內(nèi)部的承受壓力情況發(fā)生改變，進而使鋼結構發(fā)生破壞。當鋼結構內(nèi)部產(chǎn)生一定量的焊接殘余應力，在焊接作業(yè)部位這些殘余應力就會發(fā)生聚集，使得焊接作業(yè)部位穩(wěn)定性下降，導致焊接作業(yè)部位無法與鋼結構的其他部位進行有效配合，進而導致焊接作業(yè)部位出現(xiàn)裂縫、變形等問題，影響鋼結構的穩(wěn)定性。
2.疲勞強度
在鋼結構焊接作業(yè)中，疲勞強度的指向為鋼結構的使用壽命，通過測試鋼結構疲勞強度，可有效體現(xiàn)鋼結構的整體質(zhì)量。鋼結構的疲勞強度主要體現(xiàn)為鋼結構性能維持穩(wěn)定不發(fā)生變化的時間長短，當焊接殘余應力變大，會使得鋼結構疲勞強度下降，影響鋼結構的使用壽命。
鋼結構焊接殘余應力及焊接變形是什么
（1）焊接殘余應力：焊接殘余應力是在焊接作業(yè)中，被焊工件冷卻到初始溫度后所殘留產(chǎn)生的應力，焊接殘余應力分布在厚度不大的焊件中，它基本上是平面應力，厚度方向的應力很小。
（2）焊接變形：焊接變形是指在焊接時產(chǎn)生的冷熱不均勻環(huán)境下，被焊接結構在外在形狀等方面發(fā)生的改變。
導致鋼結構出現(xiàn)焊接殘余應力的原因主要是以下三種：
1.鋼結構的材料性能及力學性能不達標
在鋼結構焊接作業(yè)中，鋼結構受熱溫度不均勻，從而導致鋼結構產(chǎn)生呈梯度的殘余應力。鋼結構受熱溫度不均勻通常是因為鋼結構材料性能以及力學性能不達標。首先，不同類型的鋼結構材料在受熱過程中對外在溫度的感應不同，使得鋼結構的比熱容產(chǎn)生變化，進而焊接作業(yè)部位出現(xiàn)變化；然后，鋼結構焊接作業(yè)部位的密度、受熱膨脹系數(shù)等指標也會對熱傳遞造成影響，使得鋼結構出現(xiàn)殘余應力。
2.焊接的熱來源不同
在鋼結構焊接作業(yè)時，由于所采用的焊接熱來源不同，產(chǎn)生的焊接殘余應力也是不同的。當采用不同的熱來源進行焊接作業(yè)時，會導致鋼結構的受熱情況不相同，進而導致焊接殘余應力的產(chǎn)生。在目前鋼結構的焊接作業(yè)中，通常采用的熱來源為電能和化學能兩種形式，在焊接作業(yè)時，當應用的熱來源存在較大差異時，所形成的溫度場也會有較大的差異，產(chǎn)生不相同的焊接殘余應力，導致鋼結構出現(xiàn)不同程度的變形。
3.其他間接因素
焊接殘余應力除了受以上因素影響，還會受到其他間接因素的影響，比如在焊接作業(yè)時進行的軋剎處理，也會間接導致焊接殘余應力的產(chǎn)生。
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