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冷裂紋的應(yīng)力作用
2021-06-17 08:58 西安鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
焊接接頭的應(yīng)力狀態(tài)是引起冷裂紋的直接原因，而且還影響到氫的分布，加劇氫的不利影響。焊接接頭的應(yīng)力狀態(tài)是由熱應(yīng)力、組織應(yīng)力和拘束應(yīng)力疊加的結(jié)果。
一、熱應(yīng)力
熱應(yīng)力是在焊接不均勻加熱及冷卻過程中產(chǎn)生的。在接頭上不同位置的熱應(yīng)力，其方向與大小隨焊接熱循環(huán)而變化，加熱時的應(yīng)力由局部金屬膨脹所引起，冷卻時則因局部金屬收縮所引起。冷后在接頭上留存著殘余應(yīng)力。它的大小及分布決定于母材和填充金屬的熱物理性質(zhì)、溫度場以及結(jié)構(gòu)的剛度等，其最大值可達母材的屈服點。
二、組織應(yīng)力
組織應(yīng)力又叫相變應(yīng)力，是金屬發(fā)生局部相變而引起的。高強度鋼奧氏體分解時，析出鐵素體、珠光體、馬氏體等組織，由于它們具有不同的膨脹系數(shù)，引起了局部體積變化，從而產(chǎn)生組織應(yīng)力。
三、拘束應(yīng)力
拘束應(yīng)力指的是接頭受到外部剛性拘束，焊接收縮不自由而引起的應(yīng)力，它的大小與結(jié)構(gòu)的厚度和拘束度等有關(guān)。在彈性范圍內(nèi)，拘束應(yīng)力和拘束度成正比。也可把熱應(yīng)力和組織應(yīng)力看成是內(nèi)拘束應(yīng)力，因為都是焊件內(nèi)部相互制衡而產(chǎn)生的應(yīng)力，它們和外拘束應(yīng)力共同對冷裂紋的形成產(chǎn)生影響。
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