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(shè)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。
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。
更新時間：2022-03-21
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