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热膨胀有什么意义?

点击次数:228次  发布时间:2022-03-21
   随着结构体积的增加,固体单元会承受更高水平的应力。热应力会对固体结构的强度和稳定性产生很大的影响,并可能使某些组件出现裂纹或断裂。这些故障会破坏结构的整体设计,从而导致潜在的强度减弱和变形。
  焊接残余应力便是众多例子中的一个。在焊接过程中,将金属部件的表面熔化并将它们放在一起,这样就能在部件之间形成黏接,当材料再次固化后,它们便会焊接在一起。焊接后的装配结构在冷却过程中,由于热膨胀系数不同,某些焊接区域比其他区域的收缩更大,这就导致焊接区域内产生了残余应力。
  热膨胀的意义:
  在实际应用中,当两种不同的材料彼此焊接或熔接时,选择材料的热膨胀系数显得尤为重要,如玻璃仪器、陶瓷制品的焊接加工,都要求两种材料具备相近的热膨胀系数。
  在电真空工业和仪器制造工业中广泛地将非金属材料与各种金属焊接,也要求两者有相适应的热膨胀系数:如果选择材料的膨胀系数相差比较大,焊接时由于膨胀的速度不同,在焊接处产生应力,降低了材料的机械强度和气密性,严重时会导致焊接处脱落、炸裂、漏气或漏油。
  如果层状物由两种材料迭置连接而成,则温度变化时,由于两种材料膨胀值不同,若仍连接在一起,体系中要采用——中间膨胀值,从而使一种材料中产生压应力而另一种材料中产生大小相等的张应力,恰当的利用这个特性,可以增加制品的强度。
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