[发明专利]一种焊接拘束应力测试方法及装置

说明书

本发明提供了一种焊接拘束应力测试方法及装置，包括固定座、一侧与任意装置、地面或固定面中的任意一种进行固定；第一固定夹紧装置，对第一待焊接件行水平和\或竖直固定；第二固定夹紧装置，对第二待焊接件行水平和\或竖直固定；第一升降装置，与第一固定夹紧装置固定连接，与固定座滑移连接，控制第一固定夹紧装置进行升降；第二升降装置，与第二固定夹紧装置固定连接，与固定座滑移连接，用于控制第二固定夹紧装置进行升降；第一平移装置，与第一固定夹紧装置固定连接，与固定座滑移连接，用于控制第一固定夹紧装置进行水平移动；第二平移装置，与第二固定夹紧装置固定连接，与固定座滑移连接，用于控制第二固定夹紧装置进行水平移动。

技术领域

本发明涉及焊接领域，特别涉及一种焊接拘束应力测试方法和焊 接拘束应力测试装置。

背景技术

焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的焊件的形 状和尺寸变化。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变 形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。当焊接引起 的不均匀温度场尚未消失时，焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接 应力和变形；焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变 形。在没有外力作用的条件下，焊接应力在焊件内部是平衡的。焊接 应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观，因此是设计和制 造中必须考虑的问题。

发明内容

本发明提供一种焊接拘束应力测试方法和焊接拘束应力测试装 置。

一种焊接拘束应力测试方法，包括以下步骤：

分别对对第一待焊接件和第二待焊接件进行固定；

分别测量第一待焊接件和第二待焊接件角度偏转量和/或第一待 焊接件和第二待焊接件的尺寸大小，并通过一焊接拘束应力测试装置 测量第一待焊接件和第二待焊接件的拘束应力。

进一步的，

所述分别对对第一待焊接件和第二待焊接件进行固定还包括以 下步骤：

将第一待焊接件和第二待焊接件分别进行水平移动，使第一待焊 接件和第二待焊接件的相对端相距第一预设距离；

将第一待焊接件和第二待焊接件分别进行竖直方方向上的移动， 使第一待焊接件和第二待焊接件的中心线处于同一水平线上。

进一步的，

焊接拘束应力测试装置按照以下步骤测试第一待焊接件和第二 待焊接件的拘束应力，包括：

拘束应力A与变量B之间遵循胡克定律，即A＝KB；变量 B＝f(c，d，e，f)，其中c为第一待焊接件和第二待焊接件在焊 接过程中的位移、K为第一待焊接件和第二待焊接件的弹性系数、d 为第一待焊接件和第二待焊接件的直径、e为第一待焊接件和第二待 焊接件的管壁厚、f为第一待焊接件和第二待焊接件的长度；

对第一待焊接件和第二待焊接件分别将进行悬臂梁处理，当第一 待焊接件和第二待焊接件移动为c距离时，视为此条件下第一待焊接 件和第二待焊接件的最大挠度为yZ，通过以下公式计算可对第一待 焊接件和第二待焊接件施加的力F：

c＝yZ (2)

其中E为第一待焊接件和第二待焊接件的弹性模量，I_z为第一待 焊接件和第二待焊接件环形截面对中性轴的惯性矩，I为第一待焊接 件和第二待焊接件的长度；

第一待焊接件和第二待焊接件任意一点处的正应力计算公式为：

M_z＝Ff (4)