焊接结构生产 教学课件 作者 马世辉 主编 绪论绪论第一讲.ppt

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1、焊接结构基础一、焊接（welding）概念采用施加外部能量的办法，促使分离材料的原子接近，形成原子键的结合，在这个时候又能去除掉一切阻碍原子键结合的一切表面膜和吸附层，以形成一个优质的焊接接头(weldedjoint)。二、焊接方法分类根据焊接时焊件所处的状态分为熔化焊(fusionwelding)、压焊(pressurewelding)、钎焊(soldering)三、焊接结构（weldedstructure）特点焊接结构：将金属材料采用焊接方法制成承受一定载荷的金属结构。1、焊接结构的优点（1）可以方便的将不同形状与不同厚度的钢材连接起来

2、，甚至将不同种类的材料连接起来。（2）焊接是一种金属原子间的连接，刚度大，整体性好。能保证产品的气密性（airtightness）和水密性（watertightness）。（3）焊接结构不需要附加件。（4）适合形状复杂、几何尺寸大的产品。（5）生产投资少，见效快。但是，焊接结构也是安全要求非常高的，如果出现质量问题，所造成危害是毁灭性的。比如重庆的綦虹桥，突然断裂，是焊接质量问题。这是因为焊接结构有不足之处。２、焊接结构的缺点（1）焊接接头要经历冶炼、凝固、和热处理三个阶段，所以焊缝中难免产生各类焊接缺陷（welddefects）。（2）焊

3、接结构是整体的大刚度结构，因此对于脆性断裂(brittlenessfracture)、疲劳(fatigue)、应力腐蚀(stresscorrosion)和蠕变破坏(creeprupture)都比较敏感。（3）焊接结构存在焊接残余应力（weldingresidualstress）和残余变形（weldingresidualdeformation）。（4）焊接接头是一个不均匀体。（5）有些材料的焊接性(weldability)差，尤其是一些高强度材料。四、虎克定律（hooke'slaw）它是以应力和应变表示的定律。它表明在弹性范围内正应力和线应变

4、成正比。这是英国科学家虎克在1678年发现的。1、轴力应力（1）如图内应力可以用截面法求得：对左段：根据平衡方程∑X=0N-P=0N=P（拉）称内力N为轴力（2）如图说明轴力的概念不足以判断杆件的强度。杆件的强度不仅与轴力有关，还与杆件的截面大小有关。所以，引入了一个新的概念—应力，即单位面积上的内力：N/A。轴力为拉力，正应力为拉应力，反之。2、虎克定律（1）轴向变形为横向变形为（2）轴向应变：ε=ΔL/L横向应变:（3）轴向变形与三个因素有关E为弹性模量(modulusofelasticity)表示材料抵抗弹性变形能力。即应力应变表示的

5、虎克定律。五、低碳钢工程应力—应变曲线1、先谈谈应力—应变曲线的来历这是一个拉伸实验机和拉伸实验的试件如图是低碳钢应力—应变曲线（1）弹性变形阶段（2）屈服变形阶段（3）强化阶段（4）颈缩阶段六、真应力－真应变曲线上述应力－应变曲线中的应力和应变是以试样初始尺寸计算的。实际上，一旦作用有载荷，材料在纵向伸长同时，横向截面尺寸缩小。真实应力真实应变总应变对于一般的工程问题，工程应力－应变和真应力－应变相差均超不过１％，二者可不加区别。谢谢