在綜合管廊預(yù)埋槽焊接生產(chǎn)中,利用這個基本原理,以減小和消除焊接應(yīng)力與變形,例如鑄鐵或鑄鋼件的焊接,在焊前將焊件均勻地加熱到髙溫,并在焊后造成均勻冷卻的條件,則在焊件中的應(yīng)力與變形很小或接近于零,也就是說焊件與焊縫加熱的均勻程度越高,則焊件中的殘余應(yīng)力與變形越小。
2.綜合管廊預(yù)埋槽在均勻加熱時不能自由膨脹的應(yīng)力與變形
假設(shè)綜合管廊預(yù)埋槽兩端被阻于兩壁之間,限制了它在加熱時的延長,而允許在冷卻時自由地縮短,如圖1-7 (b)所示,同時假定:圖1-8兩端完全固定的焊件在加熱及冷卻時的變形與應(yīng)力當均勻加熱溫度自K升高到r,然后再均勻冷卻到r時,由 于加熱時不產(chǎn)生塑性變形,與前述所討論的情況相同,即冷卻后綜合管廊預(yù)埋槽中沒有殘余變形和殘余應(yīng)力。
當溫度升髙時,綜合管廊預(yù)埋槽中產(chǎn)生壓縮塑性變形,當冷卻后,綜合管廊預(yù)埋槽由于具有壓縮塑性變形,因此桿件將收縮,但由于兩端完全固定,綜合管廊預(yù)埋槽不能自由縮短,于是綜合管廊預(yù)埋槽中將產(chǎn)生拉伸應(yīng)力 與拉伸變形其數(shù)值如下式所示產(chǎn)生拉伸塑性變形。
從上述討論中,在均勻加熱和冷卻的綜合管廊預(yù)埋槽中是否會產(chǎn)生殘余應(yīng)力和殘余變形,取決于所加熱的高溫度和桿件外界的約束程度, 對于低碳鋼來說,其等于240~250MPa,約等于2.1x KmPa。根據(jù)前面介紹的公式,可知加熱溫度增加多少鋼材就會具有殘余變形。上式說明,如果桿件處于絕對剛性條件下,只要升高桿件中的壓縮應(yīng)力就達到屈服點,也就是說升髙溫度超過100T:桿件就產(chǎn)生壓縮塑性變形。