起重機鋼結(jié)構(gòu)焊接變形和焊接應(yīng)力產(chǎn)生的原因

起重機鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中產(chǎn)生焊接變形和焊接應(yīng)力的原因。

1、焊件的不均勻受熱

不受約束的桿件在均勻加熱時的應(yīng)力與變形：其變形屬于自由變形，因此在桿件加熱過程中不會產(chǎn)生任何內(nèi)應(yīng)力，冷卻后也不會有任何殘余應(yīng)力和殘余變形。

受約束的桿件在均勻加熱時的應(yīng)力與變形：如果加熱溫度較高，達到或超過材料屈服點溫度時，則桿件中產(chǎn)生壓縮塑性變形，內(nèi)部變形由彈性變形和塑性變形兩部分組成。當(dāng)溫度恢復(fù)到原始溫度時，彈性變形恢復(fù)，塑性變形不可恢復(fù)，可能出現(xiàn)以下三種情況：如果桿件能充分自由收縮，那么桿件中只出現(xiàn)殘余變形和無殘余應(yīng)力；如果桿件受*約束，那么桿件中沒有殘余變形而存在較大的殘余應(yīng)力；如果桿件收縮不充分，那么桿件中既有殘余應(yīng)力又有殘余變形。

長板條*心加熱（類似于堆焊）引起的應(yīng)力與變形。

長板條一側(cè)加熱（相當(dāng)于板邊堆焊）引起的應(yīng)力與變形。

2、焊縫金屬的收縮

當(dāng)焊縫金屬冷卻、由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)時，其體積要收縮。由于焊縫金屬與母材是緊密聯(lián)系的，因此，焊縫金屬并不能自由收縮。這將引起整個焊件的變形，同時在焊縫中引起殘余應(yīng)力。

3、金屬組織的變化

鋼在加熱及冷卻過程中發(fā)生金相組織的變化，這些組織的比體積不一樣，也會造成焊接應(yīng)力與變形。

4、焊件的剛性和約束

焊件自身的剛性受周圍的約束程度越大，焊接變形越小，焊接應(yīng)力越大；反之，焊件自身的剛性受周圍的約束程度越小，則焊接變形越大，而焊接應(yīng)力越小。

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