點焊機焊接殘余應力在構件中并非都是有害的,在分析其對結構失效或使用性能可能帶來的影響時,應根據(jù)不同材料、不同結構設計、不同承載條件和不同運行環(huán)境進行具體分析。
1、對構件承受靜載能力的影響,在塑性良好的構件上,焊接殘余應力對承受靜載能力沒有影響,在塑性差的構件上,當應力值達到抗拉強度Rm后,將發(fā)生局部破壞,導致構件斷裂。
2、對結構脆性斷裂的影響,在實際構件中,當高強度結構鋼的韌性較低時,在焊接接頭處的缺陷(裂紋、未焊透)會導致結構的低應力脆性斷裂。
3、對疲勞強度影響,焊接拉伸殘余應力在疲勞載荷中提高了應力平均值和應力循環(huán)特征,從而降低疲勞強度,焊接接頭是應力集中區(qū),殘余拉應力對疲勞的不利影響也會更明顯,提高焊接結構的疲勞強度不僅要著手于降低殘余應力,而且應減小焊接接頭區(qū)的應力集中,避免接頭區(qū)的幾何不完整性和力學不連續(xù)性,如去除焊縫余高和咬邊,使表面平滑,也可采用不同的工藝措施,改善焊接結構抗疲勞性能,如點狀加熱、局部錘擊或超載處理等。
4、對結構剛度的影響,在焊接梁形構件時,當外載的工作應力為拉應力時,將降低結構的剛度,當結構受彎曲時,焊接殘余應力對剛度的影響,與焊縫位置有關,焊縫所在部位的彎曲應力越大,則其影響也越大。
5、結構上有縱向和橫向焊縫時(例如工字梁上的肋板焊縫),或經過火焰校正,都可能在相當大截面上產生拉應力,雖然在構件長度上的分布范圍并不太大,但對剛度仍有較大的影響,特別是采用大量火焰矯正后的焊接梁山,在加載時剛度可能有較明顯的下降,對于尺寸精度和穩(wěn)定性要求較高的結構是不容忽視的。
6、對應力腐蝕的影響,一些焊接構件工作在有腐蝕性的環(huán)境中,盡管外載的工作應力不一定很高,但焊接殘余拉應力本身就會引起腐蝕開裂,這是在拉應力與化學反應共同作用下發(fā)生的,殘余應力與工作應力疊加后拉應力值越高,應力腐蝕開裂的時間越短,為提高構件的抗應力腐蝕性能,應選用特定的環(huán)境和工作介質具有良好的抗腐蝕性材料,或對焊接構件進行消除殘余應力的處理。
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