关于焊接应力应变问题的再探讨.pdfVIP

维普资讯 第27卷 第8期 焊 接 学 报 Vo1．27 No．8 2006年 8月 TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTION August 2006 关于焊接应力应变 问题的再探讨 王者昌 (中国科学院 金属研究所，沈阳 110016) 摘 要：由于认为焊缝存在加热过程和忽视熔化现象的存在 ，导致传统观点认为的焊 缝存在压缩塑性应变的错误。传统观点尚不能解释液化裂纹出现于熔合线处和裂纹很 短的现象，用作者给出的高温应变分布图可很好解释。消除焊接残余应力并不是一定 要去除固有应变源，有时不去除固有应变源仍可消除残余应力。消除残余应力的过程 实质上都是将残余弹性应变转变为塑性应变的过程。 关键词：焊接应力应变；压缩塑性应变；熔化现象；固有应变源；液化裂纹 中图分类号：TG404 文献标识码 ：A 文章编号：0253—360X(2006)08—108—05 王者昌 0 序 言 jl『 ， P 焊接应力应变一直是人们关注的焦点之一。传 统观点认为，焊接加热过程中焊缝和近缝区的金属 d 升温膨胀受到周围较冷金属的拘束，产生压缩塑性 Bo： ： i iBo …IlIl。Il1lJln、 ： ： ／丌lJlleIl…… 应变，冷却到室温后焊缝将保留压缩塑性应变¨～81。 文献[9]提出另一观点，认为焊缝没有加热过程，只 有冷却过程，不存在压缩塑性应变。但是这种观点 ＼l／K 并未被广泛认同，传统观点仍然反映在焊接手册 ， 一 ， 中¨，也有人对文献 [9]的观点进行了批驳n ，而这 图1 长板条焊接时应力应变 种批驳还似有问题。看来这一问题还有进一步讨论 Flg．1 Stressandstraindistributionsinalogweldedplate 的必要。 所谓焊接过程只不过是用热源沿着焊缝加热一下而 1 焊缝是否存在压缩塑性应变 已，而且不产生熔化现象，就像在钛合金焊接时为消 除气孑L有时先用 TIG电弧加热一下一样。这样假 文献[11]在分析了长板条中间焊接加热过程应 设，焊缝 自然经受了加热和冷却过程，而加热过程中 力应变时指出：在“加热过程中近缝区温度超过弹性 又不产生熔化现象，结果焊缝必然存在压缩应变和 丧失温度以及热膨胀超过屈服应变的部分都将产生 残余压缩塑性应变。但是这种假设显然不符合实 压缩塑性应变。”在此只提到近缝区而未提到焊缝，似 际。所谓焊缝，其定义为焊件焊接后形成的结合部 乎焊缝不会产生压缩塑性应变。文献[11]又分析了 分 ，对于熔焊而言，实际上是指经熔化一凝 固后 冷却过程并指出：在“冷却过程中，这些压缩性塑性应 的金属。焊接尚未进行，焊缝怎么就出现了?金属 变将保留下来”，还给出了应力应变图，如图 1所 板材待熔化的金属怎么就变成焊缝 了?再者，所谓 示… 。文献[11]作者进一步明确指出：“ 区域 内 的 “焊缝”(实为焊接坡 口或无坡 口的对接处)经受加 称压缩塑性应变区”，“完全冷却后焊缝处存在残余压 热而又不熔化，这能叫熔焊吗?可以看出，传统观点 缩性应变”