焊接殘余應(yīng)力的消除方法

1、.焊接殘余應(yīng)力的消除方法焊接殘余應(yīng)力是焊接技術(shù)帶來的一個幾乎無法避免的缺陷，其危害眾所周知。當(dāng)焊接造成的殘余應(yīng)力會影響結(jié)構(gòu)安全運行時，還需設(shè)法消除焊接殘余應(yīng)力，改善焊接接頭的塑性和韌性，以提高焊件結(jié)構(gòu)性能。一、焊接的應(yīng)力與應(yīng)變：在接過程中， 由于焊接件產(chǎn)生溫度梯度， 接頭組織和性能的不均勻，就會在焊件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。 焊后殘留在焊件內(nèi)的焊接應(yīng)力就是焊接殘余應(yīng)力，它是沒有外載荷作用時就存在的應(yīng)力。二、焊接殘余應(yīng)力的危害：焊接殘余應(yīng)力與外載荷產(chǎn)生的應(yīng)力疊加，局部區(qū)域應(yīng)力過高， 使結(jié)構(gòu)承載能力下降，引起裂紋和變形，使焊件形狀和尺寸發(fā)生變化，需要進(jìn)行矯形。變形過大會因無法矯形而報廢甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。

2、三、減少焊接殘余應(yīng)力和變形的措施：設(shè)計焊接工藝如：? 盡量減少焊接接頭數(shù)量? 相鄰焊縫間應(yīng)保持足夠的間距? 盡可能避免交叉，避免出現(xiàn)十字焊縫? 焊縫不要布置在高應(yīng)力區(qū)? 焊前預(yù)熱等等四、焊后殘余應(yīng)力的消除方法.消除焊接殘余應(yīng)力的方法有：熱處理、錘擊、振動法和預(yù)載法等。1 、熱處理消除法焊后熱處理是一種消除焊接殘余應(yīng)力常用的方法。工程上我們主要用退火處理，火溫度越高、保溫時間越長，消除焊接殘余應(yīng)力的效果就越好。但是溫度過高，使工件表面氧化比較嚴(yán)重， 組織可能發(fā)生轉(zhuǎn)變， 影響工件的使用性能， 存在弊端。蠕變應(yīng)力松弛理論為熱處理消除焊接殘余應(yīng)力提供了另一條思路， 工件在較低溫度時會發(fā)生蠕變， 材料內(nèi)

3、部的殘余應(yīng)力會因應(yīng)力松弛而得到釋放， 只要保溫時間足夠長，理論上殘余應(yīng)力可完全消除。 在低溫消除焊接殘余應(yīng)力時， 材料的組織和性能變化甚微， 幾乎不影響材料的使用性能， 而且低溫處理材料表面的氧化和脫碳也比較小，這就可以在材料的力學(xué)性能和組織基本不變的情況下達(dá)到降低材料焊接殘余應(yīng)力的目的。2 、錘擊消除法焊后采用帶小圓頭面的手錘錘擊焊縫及近縫區(qū)，使焊縫及近縫區(qū)的金屬得到延展變形，用來補(bǔ)償或抵消焊接時所產(chǎn)生的壓縮塑性變形，使焊接殘余應(yīng)力降低。錘擊時要掌握好打擊力量， 保持均勻、 適度，避免因打擊力量過大造成加工硬化或?qū)⒑缚p錘裂。另外，焊后要及時錘擊，除打底層不宜采用錘擊外，其余焊完每一層或每一道

4、都要進(jìn)行錘擊。錘擊鑄鐵時要避開石墨膨脹溫度。3 、振動消除法振動消除法是利用由偏心輪和變速馬達(dá)組成的激振器，使焊接結(jié)構(gòu)發(fā)生共振所產(chǎn)生的循環(huán)應(yīng)力來降低內(nèi)應(yīng)力的。.如截面為 30mm 50mm一側(cè)堆焊的試件，經(jīng)過 max 128N/mm2 和min 5.6N/mm 2 多次應(yīng)力循環(huán)后，殘余應(yīng)力的變化情況。當(dāng)變載荷達(dá)到一定數(shù)值，經(jīng)過多次循環(huán)加載后，焊接結(jié)構(gòu)中的殘余應(yīng)力逐漸降低。這種方法所用的設(shè)備簡單， 處理成本低， 時間比較短， 沒有高溫回火給金屬表面造成的氧化問題，目前在施工中廣泛使用。4 、預(yù)載消除法殘余應(yīng)力也可采用機(jī)械拉伸法 （預(yù)載法） 來消除或調(diào)整， 例如對壓力容器可以采用水壓試驗，也可以在焊縫兩側(cè)局部加熱到 200 ，造成一個溫度場 ,使焊縫區(qū)得到拉伸，以減小和消除焊接殘余應(yīng)力。焊接殘余應(yīng)力的消除和調(diào)整應(yīng)采取合理的焊接順序，先進(jìn)的焊接工藝，焊接時適當(dāng)降低焊件的剛度， 并在焊件的適當(dāng)