1、偏析主要是由于合金在凝固過程中溶質再分配和擴散不充分引起的。焊縫中的偏析主要有： 顯微偏析（micro segregation) 區域偏析（zone segregation） 層狀偏析 (banding) 偏析會影響焊縫的性能。2-5-2 區域偏析 焊縫結晶時，隨著柱狀晶前沿的推進長大，從而把低熔點雜質推向熔池中心，造成焊縫中心富集溶質，使焊縫結晶后在整個橫截面上的成分分布明顯不均勻的現象。 加強熔池金屬的混合可改善區域偏析。電磁攪拌GTAW焊時，采用直流正極性焊接，熔深較大，混合較好。2-5-3 層狀偏析 結晶過程周期性變化而使得化學成分不均勻分布的現象。 產生原因：凝固時結晶潛熱及熔滴過渡

2、帶來的附加熱脈沖作用等，使熱輸入波動。結晶前沿溫度變化結晶速度R波動層狀偏析 危害：層狀偏析不僅造成焊縫力學性能不均勻性，還可沿層狀線形成裂紋或氣孔。2-5-4 熔合區的化學不均勻性元素在固液界面濃度分布與該元素在固、液相中的擴散系數和分配系數有關。不均勻性程度與母材和填充金屬成分及其差異大小有關。異種鋼焊接時尤為突出。2-6-2 影響焊縫組織的因素1）冷卻時間的影響 中等冷速下可形成AF2）合金元素的影響 使CCT圖右移3）晶粒尺寸的影響 尺寸越大，鐵素體形核的晶粒邊界越少，CCT圖向右移。4）焊縫氧含量的影響 O增加，夾雜物數目增多，小的第二相質點釘扎晶粒邊界，阻礙晶粒生長； 細小的氧化物

3、夾雜可促使形成AF。 焊接工藝條件對化學冶金反應的影響熔合比(dilution) 的影響焊縫金屬中局部熔化的母材所占的比例稱為熔合比。Ab-熔化母材的面積 Ad-熔敷金屬的面積 焊接工藝條件對化學冶金反應的影響假設焊接時合金元素沒有任何損失，則焊縫中某合金元素的濃度C0與熔合比的關系為：C0 Cb+(1- )Ce -(1)若考慮焊條中的合金元素有損失，而母材中的合金元素無損失，則焊縫金屬中合金元素的實際濃度Cw為： Cw= Cb+(1- )Cd -(2)如果已知Cd, Cb, 就可以求出焊縫的化學成分。結論：改變熔合比，就可以改變焊縫金屬的化學成分。式中符號含義:Cb 該元素在母材中的質量百分

4、濃度（%）Ce該元素在焊條中的質量百分濃度（%）Cd熔敷金屬（焊接得到的沒有母材成分的金屬）中該元素的實際質量百分比（%）熔合比概念的應用堆焊時，盡可能小，以減少BM成分對堆焊層的影響。當母材雜質較多時，應小些好，可減少焊縫金屬中雜質。異種鋼焊接時，要根據熔合比來選擇焊接材料。熔滴過渡特性對化學冶金反應的影響U 熔滴存在時間 反應進行程度 Si% 根據氫與金屬作用的特點，可分為兩大類：與氫形成穩定的氫化物，如Zr、Ti、V、Nb等。 不與氫發生化合反應，但可以溶解氫，如Fe、Cu 、Ni等。溶入焊縫金屬中的氫，可分為兩部分：擴散氫(diffusible hydrogen)氫以原子或質子形式存在

5、的并可在金屬晶格中自由擴散。以H 、H+ 、H-形式存在。殘余氫(residual hydrogen) 氫原子擴散聚集到金屬的晶格缺陷，顯微裂紋和非金屬夾雜物的邊緣空隙中，結合成分子不能自由擴散。以氫分子的形式存在。焊縫總含氫量=擴散氫殘余氫 溶解過程并不決定焊縫中最終的含氫量，還與氫的擴散有關。 氫對焊接質量的影響 使材料脆化氫脆:氫在室溫附近使鋼的塑性嚴重下降的現象。氫白點(fish eye) :氫含量較高的碳鋼和低合金鋼拉伸或彎曲斷面上出現的銀白色圓形脆斷點。 形成氫氣孔 產生冷裂紋 氫是產生冷裂紋的主要原因之一。氫脆和氫白點的形成機理氫脆形成機理（空穴氫壓脆化學說）：由于鋼中可能存在各

6、種缺陷，氫在這些缺陷中聚合成分子狀態，而使空腔內產生很高的附加壓力，導金屬變脆。氫白點形成機理焊縫中氣孔與夾雜物誘捕了一定數量的氫，在延性變形過程中，使氣孔或夾雜物周圍組織產生局部氫脆。 接頭經去（消）氫處理后，塑性可恢復控制氫的措施限制氫的來源 限制焊接材料中的含氫量（焊前烘干） 清除焊絲和焊件表面上的雜質 冶金處理（去氫反應） 通過調整焊接材料的成分，使氫在焊接過程中，生成比較穩定的、不溶于液態金屬的氫化物，如 HF，OH等。 焊后脫氫處理 焊后把焊件加熱到一定的溫度，促使氫擴散外逸的工藝。 對于奧氏體鋼焊接接頭進行脫氫處理效果不大。氮、氧、氫對焊縫性能的影響熔渣的堿度（ Basicity

7、 ） 根據熔渣的堿度，可將焊條和焊劑分為酸性和堿性兩大類。 CaF2。其它非低氫型焊條又稱為酸性焊條，主要以硅酸鹽或鈦酸鹽為主，一般不含CaF2。 堿度越大，焊縫氧、硫含量越低。 堿性渣易吸潮，電弧穩定性和脫渣性較差， 焊縫金屬的脫氧脫氧劑：用于脫氧的元素或鐵合金叫脫氧劑(deoxidizer)。選擇脫氧劑的原則：在焊接溫度下對氧的親和力比被焊金屬大1800 時，各種元素對氧親和力從小到大的次序排列為：Ni、Cu、W、Mo、Fe、Cr、Nb、Mn、V、Si、B、Ti、Mg、C、Al、Ce。脫氧物不應溶于液態金屬而應溶于熔渣，且熔點低、密度小，上浮至熔渣中，以減少夾雜物的數量。 Mn、Si、Ti

8、和Al常用于脫氧劑。必須考慮脫氧劑對焊縫成分、性能以及焊接工藝性能的影響。脫氧方式：先期脫氧、擴散脫氧、沉淀脫氧 焊縫金屬中硫和磷的控制焊縫中的硫在鋼焊縫中的主要存在形式：FeS、MnS，其中以FeS危害最大。FeS在結晶時易發生偏析，形成低熔共晶，增加結晶裂紋的傾向。焊碳鋼時，形成的低熔共晶為：FeFeS（熔點為985）FeS FeO（熔點為940）焊高鎳合金鋼時，形成低熔共晶：NiS+Ni(熔點為644)磷在鋼焊縫中的存在形式：Fe2P ，Fe3P。磷與鐵、鐵鎳可形成低熔共晶限制焊材中的含S與P的含量（主要）用冶金方法脫S、脫P沉淀脫硫：在液態金屬中加入脫S元素。如Mn脫S FeS +Mn

9、 = (MnS) + Fe； 熔渣脫硫：熔渣中堿性氧化物（MnO，CaO，MgO等）脫S，FeS + (MnO) = (MnS) +(FeO)； 堿度 BS 堿性氧化物脫P（很難）3-4 合金過渡合金過渡：把所需要的合金元素通過焊接材料過渡到焊縫金屬（或堆焊金屬）去的過程（也稱為合金化） 。合金過渡的目的:補償焊接過程中合金元素的損失;消除焊接缺陷，改善焊接性能;獲得具有特殊性的堆焊金屬 合金元素過渡系數合金過渡系數是指合金元素在熔敷金屬中的實際含量與它在焊材中的原始含量之比，反映了合金元素利用率的高低。Cd/Ce =Cd/(Ccw+kbCco)式中：Cd -合金元素在熔敷金屬中的含量Ce-合

10、金元素的原始含量（焊條中的）Cco-合金元素在藥皮中的含量Ccw-合金元素在焊芯中的含量Kb-藥皮重量系數(單位長度上藥皮與焊芯的質量之比) 在同一種焊材中，不同元素過渡系數不同。同一種元素在不同的焊材中過渡系數也不同。 3-4 合金過渡焊縫金屬化學成分的計算Cd/Ce =Cd/(Ccw+kbCco)Cw= Cb+(1- )Cd已知， Ccw，kb，Cco可求出 Cw。根據對熔敷金屬成分的要求，可求出在焊條藥皮中應具有的含量。例題; 堆焊高錳鋼耐磨表面采用焊條，其焊絲含Mn9%，藥皮Kb=0.4,設Mn的 0.8，要保證焊縫中的Mn12%，試求藥皮中的Mn的含量。解：堆焊時，可認為 0，即Cd

11、Cw故 Cco=(Cd / Kb) (Ccw/Kb)(12% /0.80.4 ) 9%/0.415% 化學成分對硬度的影響碳的影響 合金元素的影響與其所處的形態有關，溶于奧氏體時提高淬硬性；形成未溶碳化物、氮化物時，降低淬硬性。 碳當量的定義/Carbon Equivalent （Ceq或CE）把鋼中合金元素（包括碳）按其對淬硬（包括冷裂、脆化等）的影響折合成碳的相當含量。它反映了化學成分對硬化程度的影響。碳當量公式主要適用于C 0.17%， b=400Pcm與CE（IIW）之間有如下的關系：低碳微量多合金元素的低合金高強鋼冷卻條件對硬度的影響 t8/5可在一定程度上降低HAZ的硬化性t8/5

12、高溫持續時間tH晶粒粗化，奧氏體勻質化程度提高硬化性盡可能降低tH，同時保證適當緩慢的冷卻速度，可減小硬化傾向。析出脆化（沉淀相脆化）定義：某些金屬或合金在焊接過程中，由于經歷了快速加熱和冷卻的作用，其熱影響區組織處于非平衡態。在時效或回火過程中，從過飽和的固溶體中析出碳化物，氮化物，金屬間化合物及其他亞穩定的中間相等，使金屬或合金的強度、硬度上升，韌性下降的現象。一般強度和硬度提高并不一定發生脆化（如時效馬氏體鋼），但發生脆化必然伴隨強度和硬度的提高。脆化。 組織脆化:是由于HAZMA組元 上貝氏體 組織脆化M-AMA組元（Martensite-austenite constiuent)為高

13、碳馬氏體和殘余奧氏體的混合物，在中等冷速下形成。 MA組元脆化原因:高碳奧氏體易于形成高碳馬氏體；MA組元存在時，成為了潛在的裂源，并起到吸氫和應力集中的作用。 焊接熱影響區加熱過程和冷卻過程特點奧氏體化過程中奧氏體穩定性對冷卻過程固態相變的影響焊接過程和熱處理過程組織轉變有何不同5-3 焊縫中的氣孔氣孔是指焊縫表面或內部形成的連續或不連續的孔洞。氣孔的分類：析出型氣孔因氣體在液、固金屬中的溶解度差造成過飽和的氣體來不及逸出所形成的氣孔。 氫氣孔、氮氣孔反應型氣孔 熔池中由于冶金反應產生不溶于液態金屬的氣體來不及逸出而生成的氣孔 。 CO，H2O氣孔 氣孔的危害及防止危害:減少面積降低機械性能

14、；導致應力集中引發裂紋；彌散分布的氣孔氣密性和耐腐蝕性降低； 防止:消除氣體來源；正確選用焊接材料；控制焊接工藝條件；氣孔的防止措施之一消除氣體來源1.表面處理 3Fe2O3=2Fe3O4+O 2Fe3O4+H2O=3 Fe2O3+H2 Fe+H2O= FeO+H22.焊接材料的防潮和烘干，一般堿性焊條烘干溫度為350450；酸性焊條為200。3.加強保護氣孔的防止措施之二正確選用焊接材料1.熔渣性質熔渣氧化性越大，CO氣孔傾向增大。 熔渣還原性越大，氫氣孔傾向增大。2.焊條藥皮和焊劑堿性焊條：藥皮中含有較多的CaF2去氫反應減少氫氣孔堿性焊條藥皮中含有較多的碳酸鹽分解產生大量的CO2防止氫氣

15、孔酸性焊條：不含氟化物，主要依靠藥皮中較強氧化性的組成物 SiO2, MnO，FeO等），防止氫氣孔的產生 焊劑（HJ431）：含有一定量的CaF2和SiO2 去氫反應減少氫氣孔3.保護氣體 從防止氣孔的角度考慮，活性氣體優于惰性氣體。4.焊絲成分思考題：H08A焊絲焊沸騰鋼，會出現大量的氣孔，為什么？這是由于沸騰鋼脫氧不充分，H08A焊絲Mn、Si含量低，脫氧不足造成的，為解決氣孔問題，應采用含錳較高的焊絲，如H08MnA。 氣孔的防止措施之三控制焊接工藝條件其目的是創造熔池中氣體逸出的有利條件，同時也限制氣體向熔池中的溶入；降低焊接速度；預熱；提高焊接熱輸入。5-4-2 結晶裂紋焊接裂紋的

16、形成條件：存在拘束應力應變（外因） 存在某些致脆因素，使接頭某部位具有低的塑性值。（內因）產生裂紋的臨界條件為：熱裂紋（Hot Cracking）：在高溫下產生的裂紋內因是金屬的高溫脆性；外因是拉應力；與液膜有關的裂紋：結晶裂紋（凝固裂紋）液化裂紋與液膜無關的裂紋：高溫失塑裂紋5-4-2 結晶裂紋定義：低熔共晶所形成的液態薄膜（liquation film)，在焊縫凝固時，由于收縮而受到拉伸應力，在該力的作用下液態薄膜開裂，而又沒有金屬填充時產生的。拉伸應力：收縮應力(凝固收縮、熱收縮)；拘束 結晶裂紋的形成機理1.在L相和L-S階段，大量液相存在，液相可自由流動和填充，不易產生結晶裂紋；2.

17、S-L階段，液態金屬少，流動困難，易產生裂紋。并把這一溫度區間稱為“脆性溫度區間” TB 。3.S相階段，不會產生結晶裂紋結晶裂紋形成條件：e Pmin 當TB 及Pmin一定時，是否產生結晶裂紋主要取決于固相線附近應變的大小。 曲線1： e Pmin ，則產生裂紋； 影響結晶裂紋形成的因素冶金因素（Metallurgy Factors)結晶溫度區間；合金元素和雜質；結晶組織形態；晶間易熔物的數量與分布形態；力學因素(Mechanical Factors)工藝條件；接頭形式、焊接順序等；拘束狀態等；凝固組織形態對結晶裂紋的影響初生相的類型 影響雜質的偏析和晶間層的性質；初生相為時的抗裂性比好；

18、比溶解更多的S和P。晶粒大小、形態和方向：粗大柱狀晶抗裂性差；細小的等軸晶，抗裂性好；5-4-3 液化裂紋定義：焊接熱影響區的近縫區或多層焊的層間，因晶界存在液膜，在拉應力的作用下而產生的熱裂紋； 沿奧氏體晶界開裂；多見于奧氏體鋼和鎳基合金。5-4-4 冷裂紋焊后冷至較低溫度下產生的裂紋。與氫有關的冷裂紋延遲裂紋：不在焊后立即出現，而是有一個孕育期，具有延遲現象，也稱為氫致裂紋。與氫無關，僅與材料脆性有關的冷裂紋淬硬脆化裂紋：一些淬硬傾向很大的鋼種，即使沒有氫的誘發，僅在拘束應力作用下，也能導致開裂。低塑性脆化裂紋：某些塑性較低的材料，冷至低溫時，由于收縮力而引起的應變超過了材質本身所具有的塑

19、性儲備或材質變脆而產生的裂紋焊接冷裂紋(延遲裂紋)的特征材質：產生冷裂紋的材料有一個共同特點：均發生了馬氏體相變。中、高碳鋼，低合金高強鋼，鈦合金等會產生冷裂紋。而奧氏體鋼，鎳基合金，鋁合金一般不會產生冷裂紋。形成時間：馬氏體轉變溫度以下：+100-100之間，有潛伏期(幾小時，幾天甚至更長)。產生部位：主要分布在HAZ上，也可能發生在強度較高的焊縫上。裂紋走向：沿晶或穿晶。冷裂紋（延遲裂紋）的形成機理冷裂紋產生條件： min （或e)；影響min的致脆因素主要有: 氫、淬硬組織；影響 的根本因素是由拘束度大小所決定的拘束應力；形成冷裂紋的三大要素是淬硬傾向，氫的含量及分布，接頭所受的拘束應力

20、。 氫在致裂過程中的動態行為分析（續）對于低合金鋼，焊縫的含碳量低于母材，因此焊縫的相變溫度高，奧氏體首先發生轉變，即F、P等，而HAZ尚未分解。當焊縫由F、P等轉變時，氫的溶解度下降，擴散速度又快，因此氫通過熔合線向奧氏體尚未分解的HAZ中擴散。而氫在奧氏體中的擴散速度又小，不能很快地擴散到距熔合線較遠的地方去。HAZ進行馬氏體轉變，氫以過飽和狀態存在于該處，增加了其脆性. 冷裂紋防治措施1、控制母材的化學成分（鋼材的改進）發展低碳多微量合金元素的鋼種；盡可能地降低鋼中的雜質；鋼（cracking-free steel) ，向鋼，潔凈鋼(clean steel)，TMCP鋼(thermo-m

21、echanical control process)，細晶粒鋼等。2、合理選擇焊接方法和焊接材料選用低氫或超低氫的焊接材料和低氫的焊接方法；如GTAW，GMAW（CO2焊）焊縫含氫量低于SMAW或FCAW； 采用堿性焊條；嚴格烘干焊條、焊劑，并進行焊前清理。選擇強度級別略低于BM的焊材有利于防止冷裂紋；降低HAZ的應力；采用奧氏體鋼焊材焊接淬硬傾向較大的鋼種；奧氏體焊縫塑性好，降低HAZ的殘余應力；奧氏體焊縫可溶解較多的氫，且不易向HAZ擴散；3、控制焊接工藝預熱（Preheating）預熱是焊接中最常見的防止氫致裂紋的辦法之一；預熱可以降低焊縫和HAZ的冷卻速度，降低淬硬傾向； 有利于氫的擴

22、散逸出，降低焊縫和HAZ的含氫量；預熱可以降低接頭的拘束應力；選擇合適的焊接線能量 E大些有利于氫的擴散和逸出；太大晶粒粗大抗裂性差；太小冷速快淬硬傾向大；11. 氧對焊接質量有哪些影響？應采取什么措施減少焊縫含氧量？（詳見：焊接冶金學（基本原理）p51） 影響：1.氧在焊縫中無論以何種形式存在，對焊縫的性能都有很大的影響。隨著焊縫含氧量的增加，其強度、塑性、韌性都明顯下降，尤其是低溫沖擊韌度急劇下降。此外，它還引起熱脆、冷脂和時效硬化2.氧燒損鋼中的有益合金元素使焊縫性能變壞。熔滴中含氧和碳多時，它們相互作用生成的co受熱膨脹，使熔滴爆炸，造成飛濺，影響焊接過程的穩定性措施：1純化焊接材料2

23、控制焊接工藝參數3.脫氧5-4-5 再熱裂紋（Reheat Cracking）對于某些含有沉淀強化元素的高強鋼和高溫合金，在焊后并未發現裂紋，而在熱處理過程中出現了裂紋，或在焊后500-600長期工作時產生裂紋，統稱為“再熱裂紋”。前者也稱為“消除應力處理裂紋”（stress relief cracking)，簡稱SR裂紋。 再熱裂紋的特征1.產生在HAZ的粗晶區，晶間開裂，沿奧氏體粗晶晶界擴展2.在消除應力前，焊接區存在較大的殘余應力并有不同程度的應力集中，兩者必須同時存在。3.有一個最敏感的溫度區間：對于沉淀強化的低合金鋼約在500700。對于奧氏體不銹鋼和一些高溫合金約在700900.4

24、.含有一定沉淀強化元素的金屬材料才具有產生再熱裂紋的敏感性。碳素鋼和固溶強化的金屬一般不產生再熱裂紋。 再熱裂紋形成機理 晶界雜質析集弱化作用在500600的再熱過程中，、Sb、Sn、As等元素向晶界析集，因而大大地降低了晶界的塑變能力。 晶內沉淀強化作用沉淀強化元素Cr、Mo、V、Ti、Nb等的碳化物、氮化物及一些沉淀相，在一次焊接熱作用下，因受熱而固溶，焊后冷卻時不能充分析出，在二次受熱時，這些碳化物、氮化物在晶內沉淀析出，從而使晶內強化，使應力松馳的塑變集中至晶界，當晶界的塑性儲備不足時，就產生了再熱裂紋。本原理）p35）影響：1.氮是促使焊縫產生氣孔的主要原因之一2. 氮是提高低碳鋼和

25、低合金鋼焊縫金屬強度、降低塑性和韌性的元素3. 氮是促使焊繞金屑時效艙化的元素。措施：1.控制氮的主要措隨是加強保護，防止空氣與金屬作用2. 在藥皮中加入造氣劑(如碳酸鹽有機物等)，形成氣渣聯合保護，可使焊縫含氯量下降3. 盡量采用短弧焊4.增加焊接電流，熔滴過渡頻率增加氮與熔滴的作用時間縮短，焊縫合氮量下降5. 增加焊絲或藥皮中的含碳量可降低焊縫中的含氮量6.通過加入一些合金元素形成穩定的氮化物降低氮含量金屬塑性成型原理一、解釋名詞和術語1塑性：金屬產生塑性變形而不破壞其完整性的能力。2塑性變形：微觀結構的相鄰部分產生永久性位移，并不引起材料破裂的現象。3塑性成形：在外力的作用下使金屬產生塑

26、性變形，從而加工成所需形狀和尺寸的工件的加工方法。4應力張量 ：點的應力狀態是一個張量。 5主應力：主平面上的正應力。 6主切應力：斜面上切應力的極大值。 7主平面：切應力為零的平面。 8主切應力平面：主切應力作用的平面。10平面應變狀態：變形體在某一方向不產生變形時物體內質點所處的應力狀態。11軸對稱應力狀態： 旋轉體承受的外力對稱于旋轉軸分布時物體內質點所處的應力狀態。12位移 ：變形體內任一點變形前后的直線距離。13位移分量：坐標系中，一點的位移矢量在三個坐標軸上的投影。14對數應變：試樣單向拉伸時伸長的總應變。 15主應變 ：某一方向上線元沒有切應變，只有線應變。 16主切應變：與主切

27、應變方向成45角方向上的應變。17應變增量 ：將變形體在變形過程中任意瞬間的形狀和尺寸作為初始狀態，在此基礎上產生的無限小應變。 18應變速率：單位時間內的應變。19全量應變：反映單元體在某一變形過程中的某個階段結束時的變形大小的應變。20屈服準則：在一定的變形條件下，只有當各應力分量之間符合一定關系時，質點才開始進入塑性變形狀態，這種關系稱為屈服準則。21屈服表面 ：屈服準則的數學表達式在主應力空間的幾何圖形是個封閉的空間曲面，這個封閉的空間曲面稱為屈服表面。22屈服軌跡：兩向應力狀態下屈服準則的數學表達式，在主應力坐標平面上的幾何圖形是封閉的曲線，這封閉的曲線，稱為屈服軌跡。23 平面 ：

28、在主應力空間中，通過坐標原點并垂直于等傾斜線的平面。24本構方程：塑性變形時，應力與應變之間的關系稱為本構關系，這種關系的數學表達式稱為本構方程。25增量理論：描述材料處于塑性狀態時，應力與應變增量或應變速率之間關系的理論。26全量理論：在比例加載的條件下，可以對普朗特-l路埃斯方程進行積分得到全量應力應變的關系，叫做全量理論。 27比例加載 ：在加載過程中所有的外力從一開始起就按同一比例增加。28真實應力：流動應力數值等于試樣瞬時橫斷面上的實際應力，又稱為真實應力。29理想彈塑性材料：在塑性變形時，需考慮塑性變形之前的彈性變形，而不考慮硬化的材料。30理想剛塑性材料：在研究塑性變形時，既不考

29、慮彈性變形，又不考慮變形過程中的加工硬化的材料。31 彈塑性硬化材料：在塑性變形時，既要考慮塑性變形之前的彈性變形，又要考慮加工硬化的材料。 32剛塑性硬化材料：在研究塑性變形時，不考慮塑性變形之前的彈性變形，但需考慮變形過程中的加工硬化的材料。二、簡答題1 張量有哪些基本性質？ 張量可以合并，也可以分解，存在主方向，有主值及不變量。應力偏張量：應力偏張量的切應力分量、主應力最大切應力以及應力主軸都與原應力張量相同，因而應力偏張量使物體產生形狀變化，而不能產生體積變化，材料的塑性變形就是由應力偏張量引起的。應力球張量：其任何方向都是主方向，而且主應力相同，均為平均應力，由于球應力狀態在任何斜面

30、上都沒有切應力，所以它不能使物體產生形狀變化，只能產生體積變化。3 如何判斷兩個應力狀態是否相同？ 應力張量的三個不變量相等 ，則應力狀態相同。4 應力偏張量的應力球張量各引起物體什么變形？應力偏張量使物體產生形狀變化（塑性變形），應力球張量使物體產生體積變化。5彈性變形時，應力-應變關系的特點？塑性變形時，應變張量和應變偏張量有何關系？其原因何在？1 (1)應力與應變完全成線性關系，應力主軸與全量應變主軸重合。（2）彈性變形是可逆的，應力與應變之間是單值關系，加載與卸載的規律完全相同。（3）彈性變形時應力球張量使物體產生體積的變化，泊松比0， 卸載時：即d0， 若d則為中性載荷或中性變載。平

31、面應力張量為：xxyij=yxy00000 或 100200000 xyx+=0平衡方程為： xyyxy+=0yx任意斜面上： 正應力=1(x+y)+1(x-y)cos2+xysin2 22切應力=1(x-y)sin2-xycos2 2主應力1=x+y(x-y)2+2 xy222主切應力（3=0）12=1-22=(x-y22 )2+xy23=2231=12注意：無應力方向不一定無應變（如薄壁件變形）。192 平面應變plane strain狀態下的應力（某個平面無變形）不產生變形的方向上無切應力（主方向）只有正應力且正應力滿足：z=(x+y)1z=(x+y)=m2z=0z彈變 塑變此應力剛好阻止z方向上的變形。xxyij=yxy000100=02z001-220=01+20200-1-220+20120+00001+220 01+220可求平衡微分方程，斜面上應力，主應力。12=1-22=max223=31=1-3滑移線理論由此而建立，即max所在平面與兩主平面成45 15135 應變球張量與偏張量1(x+y+z)=1(1+2+3)=1I1=m=0333m=球張量代表體積變化（純塑變時為0），偏張量代表形狀變化。15136 八面體應變與等效應變8=8=1(x+y+z)=1(1+2+3)=m33 11222222(x-y)2+(y-z)2+(