什么是焊接應(yīng)力 焊接應(yīng)力的危害.docx

1、什么是焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力的危害一、什么是焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力，是焊接構(gòu)件由于焊接而產(chǎn)生的應(yīng)力。焊接過(guò) 程中焊件中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和焊接熱過(guò)程引起的焊件的形狀 和尺寸變化。焊接過(guò)程的不均勻溫度場(chǎng)以及由它引起的局部 塑性變形和比容不同的組織是產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的根本 原因。當(dāng)焊接引起的不均勻溫度場(chǎng)尚未消失時(shí)，焊件中的這 種應(yīng)力和變形稱為瞬態(tài)焊接應(yīng)力和變形；焊接溫度場(chǎng)消失后 的應(yīng)力和變形稱為剩余焊接應(yīng)力和變形。在沒(méi)有外力作用的 條件下，焊接應(yīng)力在焊件內(nèi)部是平衡的。焊接應(yīng)力和變形在 一定條件下會(huì)影響焊件的功能和外觀。二、焊接應(yīng)力的危害焊接剩余應(yīng)力對(duì)焊件有6個(gè)方面的 影響：1、對(duì)強(qiáng)度的影響：如果在高剩余拉應(yīng)力區(qū)中

2、存在嚴(yán)重 的缺陷，而焊件又在低于脆性轉(zhuǎn)變溫度下工作，那么焊接剩余 應(yīng)力將使靜載強(qiáng)度降低。在循環(huán)應(yīng)力作用下，如果在應(yīng)力集 中處存在著剩余拉應(yīng)力，那么焊接剩余拉應(yīng)力將使焊件的疲勞 強(qiáng)度降低。焊件的疲勞強(qiáng)度除與剩余應(yīng)力的大小有關(guān)外，還 與焊件的應(yīng)力集中系數(shù)應(yīng)力循環(huán)特征系數(shù)/和循環(huán)應(yīng)力的最 大值有關(guān)其影響隨應(yīng)力集中系數(shù)的降低而減弱，隨/的降低 而加劇，隨的增加而減弱。當(dāng)接近于屈服強(qiáng)度時(shí)，剩余應(yīng)力 的影響逐漸消失。2、對(duì)剛度的影響：焊接剩余應(yīng)力與外載引起的應(yīng)力相 疊加，可能使焊件局部提前屈服產(chǎn)生塑性變形。焊件的剛度會(huì)因此而降低。3、對(duì)受壓焊件穩(wěn)定性的影響：焊接桿件受壓時(shí)，焊接 剩余應(yīng)力與外載所引起的應(yīng)力

3、相疊加，可能使桿件局部屈服 或使桿件局部失穩(wěn)，桿件的整體穩(wěn)定性將因此而降低。剩余 應(yīng)力對(duì)穩(wěn)定性的影響取決于桿件的幾何形狀和內(nèi)應(yīng)力分布。 剩余應(yīng)力對(duì)非封閉截面（如工字形截面）桿件的影響比封閉 截面（如箱形截面）的影響大。4、對(duì)加工精度的影響：焊接剩余應(yīng)力的存在對(duì)焊件的 加工精度有不同程度的影響。焊件的剛度越小，加工量越大, 對(duì)精度的影響也越大。5、對(duì)尺寸穩(wěn)定性的影響：焊接剩余應(yīng)力隨時(shí)間發(fā)生一 定的變化，焊件的尺寸也隨之變化。焊件的尺寸穩(wěn)定性又受 到剩余應(yīng)力穩(wěn)定性的影響。6、對(duì)耐腐蝕性的影響：焊接剩余應(yīng)力和載荷應(yīng)力一樣 也能導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。焊接剩余應(yīng)力對(duì)構(gòu)造和構(gòu)件的影響：焊接剩余應(yīng)力是構(gòu)件還未承

4、受荷載而早已存在構(gòu)件截 面上的初應(yīng)力，在構(gòu)件服役過(guò)程中，和其他所受荷載引起的 工作應(yīng)力相互疊加，使其產(chǎn)生二次變形和剩余應(yīng)力的重新分 布，不但會(huì)降低構(gòu)造的剛度和穩(wěn)定性而且在溫度和介質(zhì)的共 同作用下，還會(huì)嚴(yán)重影響構(gòu)造的疲勞強(qiáng)度、抗脆斷能力、抵 抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和高溫蠕變開(kāi)裂的能力。三、焊接應(yīng)力的消除方法目前采用的消除應(yīng)力的失效方法有振動(dòng)時(shí)效（消除30%50%的應(yīng)力）、熱時(shí)效（消除40%70%的應(yīng)力）豪克能PT 時(shí)效（消除80%100%的應(yīng)力）。振動(dòng)時(shí)效振動(dòng)時(shí)效處理是工程材料常用的一種消除其內(nèi)部剩余 內(nèi)應(yīng)力的方法，是通過(guò)振動(dòng)，使工件內(nèi)部剩余的內(nèi)應(yīng)力和附 加的振動(dòng)應(yīng)力的矢量和到達(dá)超過(guò)材料屈服強(qiáng)度的時(shí)候，

5、使材 料發(fā)生微量的塑性變形，從而使材料內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力得以松弛 和減輕。熱時(shí)效熱時(shí)效就是把工件加熱到彈塑性轉(zhuǎn)變溫度，并保持有一 定時(shí)間，使工件的剩余應(yīng)力得到松弛，然后極為緩慢的降低 溫度，使工件在冷卻之后處于低應(yīng)力狀態(tài)。生產(chǎn)時(shí)間說(shuō)明， 如果在升溫、保溫和降溫過(guò)程中工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，或操作 時(shí)不嚴(yán)格遵守合理的工藝規(guī)范，往往得不到消除應(yīng)力的結(jié)果, 甚至反而增大工件的應(yīng)力。豪克能時(shí)效1、是目前最徹底消除焊接剩余應(yīng)力并產(chǎn)生出理想壓應(yīng) 力的時(shí)效方法，豪克能時(shí)效消除80%100%。2、可使焊接接頭疲勞強(qiáng)度提高50%-120%,疲勞壽命延 長(zhǎng)5100倍。金屬在腐蝕環(huán)境下的抗腐蝕能力提高約400%。3、用于消除焊

6、接應(yīng)力可完全替代熱處理、振動(dòng)時(shí)效等 時(shí)效方法，且處理工藝簡(jiǎn)單，效果穩(wěn)定可靠（想處理哪里就 處理哪里，并可在任意時(shí)間、任意工序上開(kāi)展，讓你隨心所 欲，得心應(yīng)手，使用起來(lái)簡(jiǎn)單方便）。4、不受工件材質(zhì)、形狀、構(gòu)造、鋼板厚度、重量、場(chǎng) 地之限制，特別是在施工現(xiàn)場(chǎng)、焊接過(guò)程和焊接修復(fù)時(shí)用于 消除焊接應(yīng)力更顯靈活方便。5、可直接將焊趾處的焊接余高、凹坑、咬邊處理成圓 滑的幾何過(guò)渡，從而大大降低應(yīng)力集中系數(shù)。6、可去除焊趾處的微觀裂紋、熔渣缺陷，抑制裂紋的 提前萌生。7、因?yàn)楹揽四芟龖?yīng)力處理能同時(shí)改善影響焊縫疲勞 性能的幾個(gè)方面的因素，如剩余應(yīng)力、微觀裂紋和缺陷、焊 趾幾何形狀、外表強(qiáng)化等，所以是目前提高焊