钢结构中的残余应力就是指的焊接残余应力吗?

2020-08-29 09:28:13 234

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1,钢结构的焊接过程是在焊件局部区域加热熔化,然后冷却凝固的热过程,由于不均匀的温度场,导致构件不均匀的膨胀和收缩,从而使构件内部残存应力并引起变形,通称的焊接残余应力和残余变形.


2,残余应力是钢材在热轧、氧割、焊接的加热和冷却过程中产生的,先冷却部分形成压应力,后冷却部分形成拉应力。


3,焊接残余应力按其方向可划分为纵向残余应力、横向残余应力和厚度方向残余应力三种。


4,焊接残余应力和焊接残余变形的影响






5,焊接残余变形对结构的影响

焊接残余变形不仅影响结构的尺寸,使装配困难,而且使构件产生初偏心和初弯曲等初始缺陷,在受荷载时引起附加内力,影响其承载能力。


6,焊接残余应力的分布与大小

残余应力的分布、大小与截面的形状、尺寸、制造方法和加工过程等有关,而与钢材的强度等级关系不大。


7,减少焊接残余应力和残余变形的方法:

如上所述,焊接残余应力和残余变形对结构性能均有不利影响,故应减小残余应力并控制残余变形过大,使其符合〈施工规范〉的规定,否则应进行矫正。残余应力和残余变形在焊接过程中是相互关连的。为了减小残余变形,在施焊时应对焊件进行加强约束。

为了减小我们应考虑以下两个方面:

〈1〉设计方面

〈2〉制造、焊接工艺方面。

焊接残余应力分类及影响:

焊接残余变形:焊接的不均匀加热和高温区的热态塑性压缩,使构件冷却后产生一些残余变形,如纵向缩短,横向缩短,弯曲变形,角变形和扭曲变形等。


焊接残余应力分类:

1)纵向焊接残余应力;

2)横向残余应力;

3)沿焊缝厚度方向的残余应力;

4)约束状态下产生的焊接应力。


焊接残余应力的影响

1)对结构静力强度的影响:对于具有一定塑性的材料,在静力荷载作用下,焊接残余应力是不会影响结构强度的;

2)对刚度的影响:焊接残余应力会降低结构的刚度;

3)对压杆稳定的影响:焊接残余应力会使压杆的挠曲刚度减小,从而必定降低其稳定承载力;

4)对低温冷脆的影响:在厚板和有三轴交叉焊缝的情况下,将产生三轴焊接残余应力,阻碍塑性变形,在低温下使裂纹容易发生和发展,加速构件的脆性破坏;

5)对疲劳的影响:焊接残余应力对疲劳强度有不利影响,使焊缝及其附近产生高额残余拉应力。