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(简答题)

焊件和铸件的热应力是如何形成的?

正确答案

工件在加热和冷却过程中,由于各部分的温度不同造成工件上同一时 刻各部分的收缩或膨胀量不同,从而导致内部彼此相互制约而产生应力。这种应力是由不均匀温度场引起的,故称为热应力。 焊件中的热应力是由于焊接过程中,移动热源对焊件的加热是局部的、不 均匀的。在同一时刻,工件上离热源中心距离不同的部位其温度不同,热源下方的熔池部位温度最高,距离熔池越远温度越低。焊接时,邻近熔池的高温区金属由于热膨胀受到周围低温金属的限制,产生压缩塑性变形;而在冷却过程中,已发生压缩塑性变形的这部分金属又受到周围条件的制约,不能自由收缩,在不同程度上又被拉伸。与此同时,熔池凝固形成焊缝。温度继续降低时,焊缝金属因冷却收缩受阻而受到拉伸,但在温度高于力学熔点的时间内,焊缝内不会产生热应力;而在温度低于力学熔点以下时,由于材料的弹性得以恢复,从而使焊缝相应产生了收缩拉应力。 铸件中的热应力是由于在凝固后的冷却过程中,各部分冷却速度不一致, 从而引起收缩量不同。但因各部分彼此相联,又互相制约,因而产生了热应力。

答案解析

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