熱膨脹有什么意義?
點擊次數(shù):1613次 更新時間:2022-03-21
隨著結(jié)構(gòu)體積的增加,固體單元會承受更高水平的應力。熱應力會對固體結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響,并可能使某些組件出現(xiàn)裂紋或斷裂。這些故障會破壞結(jié)構(gòu)的整體設計,從而導致潛在的強度減弱和變形。
焊接殘余應力便是眾多例子中的一個。在焊接過程中,將金屬部件的表面熔化并將它們放在一起,這樣就能在部件之間形成黏接,當材料再次固化后,它們便會焊接在一起。焊接后的裝配結(jié)構(gòu)在冷卻過程中,由于熱膨脹系數(shù)不同,某些焊接區(qū)域比其他區(qū)域的收縮更大,這就導致焊接區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了殘余應力。
熱膨脹的意義:
在實際應用中,當兩種不同的材料彼此焊接或熔接時,選擇材料的熱膨脹系數(shù)顯得尤為重要,如玻璃儀器、陶瓷制品的焊接加工,都要求兩種材料具備相近的熱膨脹系數(shù)。
在電真空工業(yè)和儀器制造工業(yè)中廣泛地將非金屬材料與各種金屬焊接,也要求兩者有相適應的熱膨脹系數(shù):如果選擇材料的膨脹系數(shù)相差比較大,焊接時由于膨脹的速度不同,在焊接處產(chǎn)生應力,降低了材料的機械強度和氣密性,嚴重時會導致焊接處脫落、炸裂、漏氣或漏油。
如果層狀物由兩種材料迭置連接而成,則溫度變化時,由于兩種材料膨脹值不同,若仍連接在一起,體系中要采用——中間膨脹值,從而使一種材料中產(chǎn)生壓應力而另一種材料中產(chǎn)生大小相等的張應力,恰當?shù)睦眠@個特性,可以增加制品的強度。