1、第九章 成形缺陷的产生机理及防止措施2018/5/6 1形成材料成形 (铸造、焊接时 )的温度改变，导致 “热胀冷缩 ”，而且非均匀的温度变化（如局部的加热、冷却）导致金属内部不均匀的 “热胀冷缩 ”从而产生应力。称为 内应力 （ internal stress)。工件冷却后仍保留在工件内部的应力称为 残余应力（ residual stress）。加热冷却或受力过程中存在的应力称为瞬时应力（instantaneous stress)。亦即动态应力。另外，固态相变也有膨胀或收缩现象，局部的相变因此也能造成内应力。2018/5/6 2 -1 内应力1、内应力的形成（ 1）热应力（ thermal
2、stress）不均匀加热冷却过程产生的应力称为热应力。 （因材料的弹 -塑性）杆中心加热，产生内应力（瞬时应力）当加热变形在弹性范围内，冷却后，残余应力 =0当加热变形超过弹性范围外（塑性），冷却后，残余应变，残余应力 加热时2018/5/6 3焊件内应力在不均匀温度场的作用下，被加热到较高温度的区域的金属受到压缩应力，当此应力达到材料在该温度下的屈服限时，局部区域内受到压缩塑性变形，由于塑性变形不可逆，此区域的材料在冷却之后即产生收缩，而周围未受热的金属会限制它的收缩，于是在压缩塑性变形的区域内产生拉应力，而周围区域产生压应力。这种内部应力在温度均匀后残存在物体内部，固称为残余应力。残余应力是在没有外力的条件下，平衡于内部的应力。由焊接引起的残余应力称为焊接残余应力。 2018/5/6 4板中心堆焊焊接残余应力形成2018/5/6 5相变应力（ transformation stress）固态相变金属因各区域发生相变的类型不同、时间不同或程度不同，由于不同相组织的比容不同而导致的内应力。低碳钢合金钢2018/5/6 62.焊接残余应力的分布纵向残余应力分布2018/5/6 7板边堆焊焊接残余应力形成2018/5/6 83.减少焊接残余应力的措施工艺措施、 结构设计2018/5/6 9残余应力的消除热处理、机械振动法、机械加载机械拉伸法2018/5/6 10
