焊接件消除應(yīng)力的方法(焊接應(yīng)力消除方法)
1.焊接應(yīng)力有哪些消除方法
為了消除和減小焊接殘余應(yīng)力，應(yīng)采取合理的焊接順序，先焊接收縮量大的焊縫。焊接時(shí)適當(dāng)降低焊件的剛度，并在焊件的適當(dāng)部zhidao位局部加熱，使焊縫能比較自由地收縮，以減小殘余應(yīng)力。熱處理（高溫回火）是消除焊接殘余應(yīng)力的常用方法。
整體消除應(yīng)力的熱處理效果一般比局部熱處理好。焊接殘余應(yīng)力也可采用機(jī)械拉伸法（預(yù)載法）來(lái)消除或調(diào)整，例如對(duì)壓力容器可以采用水壓試驗(yàn)，也可以在焊縫兩側(cè)局部加熱到200℃，造版成一個(gè)溫度場(chǎng)，使焊縫區(qū)得到拉伸，以減小殘余應(yīng)力。
擴(kuò)展資料：
預(yù)防控制：
焊接變形的大小與焊縫的尺寸、數(shù)量和布置有關(guān)。首先從設(shè)計(jì)上合理地確定焊縫的數(shù)量、坡口的形狀和尺寸，并恰當(dāng)?shù)匕才藕缚p的位置，對(duì)于減少變形十分重要。
在工藝上采用高能量密度的焊接方法和小線能量的權(quán)工藝參量，例如多層焊對(duì)減少焊縫的縱、橫向收縮以及由此引起的撓曲和失穩(wěn)變形是有利的。但多層焊對(duì)角變形不利。采用合理的裝配、焊接順序、反變形和剛性固定可以減少焊接變形。
參考資料來(lái)源：百度百科——焊接應(yīng)力
2.焊接應(yīng)力消除方法有哪些
原發(fā)布者：張立輝
焊接應(yīng)力的消除方法
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)力和變形稱為殘余焊接應(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)力的危害焊接殘余應(yīng)力對(duì)焊件有 6個(gè)方面的影響：①對(duì)強(qiáng)度的影響：如果在高殘余拉應(yīng)力區(qū)中存在嚴(yán)重的缺陷，而焊件又在低于脆性轉(zhuǎn)變溫度下工作，則焊接殘余應(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)力集中處存在著殘余拉應(yīng)力，則焊接殘余拉應(yīng)力將使焊件的疲勞強(qiáng)度降低。焊件的疲勞強(qiáng)度除與殘余應(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)[6][min]/[6][max]和循環(huán)應(yīng)力的最大值[6][max]有關(guān)其影響隨應(yīng)力集中系數(shù)的降低而減弱，隨[6][min]/[6][max]的降低而加劇，隨[6][max]的增加而減弱。當(dāng)[6][max]接近于屈服強(qiáng)度時(shí)，殘余應(yīng)力的影響逐漸消失。②對(duì)剛度的影響：焊接殘余應(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.鋼結(jié)構(gòu)件去除焊接應(yīng)力有幾種方法
鋼結(jié)構(gòu)件去除焊接應(yīng)力的方法： 1.熱處理法 熱處理法是利用材料在高溫下屈服點(diǎn)下降和蠕變現(xiàn)象來(lái)達(dá)到松馳焊接殘余應(yīng)力的目的，同時(shí)熱處理還可以改善接頭的性能。
（1）整體熱處理 整體爐內(nèi)熱處理、整體腔內(nèi)熱處理 整體加熱熱處理消除殘余應(yīng)力的效果取決于熱處理溫度、保溫時(shí)間、加熱和冷卻速度、加熱方法和加熱范圍。保溫時(shí)間根據(jù)板厚確定，一般按每毫米板厚1~2 min計(jì)算，但最短不小于30 min，最長(zhǎng)不超過(guò)3h。
碳鋼及中、低合金鋼：加熱溫度為580~680℃； （2）局部熱處理 局部熱處理只能降低殘余應(yīng)力峰值，不能完全消除殘余應(yīng)力。加熱方法有電阻爐加熱、火焰加熱、感應(yīng)加熱、遠(yuǎn)紅外加熱等，消除應(yīng)力效果與加熱區(qū)的范圍、溫度分布有關(guān)。
2.加載法 加載法就是通過(guò)不同方式在構(gòu)件上施加一定的拉伸應(yīng)力，使焊縫及其附近產(chǎn)生拉伸塑性變形，與焊接時(shí)在焊縫及其附近所產(chǎn)生的壓縮塑性變形相互抵消一部分，達(dá)到松馳應(yīng)力的目的。 （1）機(jī)械拉伸法 （2）溫差拉伸法 （3）振動(dòng)法。
4.焊接件如何消除應(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)力和變形稱為殘余焊接應(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，因此是設(shè)計(jì)和制造中必須考慮的問(wèn)題。
為了消除和減小焊接殘余應(yīng)力，應(yīng)采取合理的焊接順序，先焊接收縮量大的焊縫。焊接時(shí)適當(dāng)降低焊件的剛度，并在焊件的適當(dāng)部位局部加熱，使焊縫能比較自由地收縮，以減小殘余應(yīng)力。熱處理（高溫回火）是消除焊接殘余應(yīng)力的常用方法。整體消除應(yīng)力的熱處理效果一般比局部熱處理好。焊接殘余應(yīng)力也可采用機(jī)械拉伸法（預(yù)載法）來(lái)消除或調(diào)整，例如對(duì)壓力容器可以采用水壓試驗(yàn)，也可以在焊縫兩側(cè)局部加熱到200℃，造成一個(gè)溫度場(chǎng)，使焊縫區(qū)得到拉伸，以減小殘余應(yīng)力。 隨著科技發(fā)展，近幾年開始采用豪克能技術(shù)來(lái)消除焊接應(yīng)力。相比其他傳統(tǒng)的焊接應(yīng)力消除方式，豪克能技術(shù)有很多優(yōu)勢(shì)：
1、是目前最徹底消除焊接殘余應(yīng)力并產(chǎn)生出理想壓應(yīng)力的時(shí)效方法（各種時(shí)效方法消除殘余應(yīng)力 的情況如下：振動(dòng)時(shí)效30~55%、熱時(shí)效40~80%、豪克能時(shí)效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)5-100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。
4、不受工件材質(zhì)、形狀、結(jié)構(gòu)、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：殘余應(yīng)力、微觀裂紋和缺陷、焊趾幾何形狀、表面強(qiáng)化等，所以是目前提高焊縫疲勞性能最有效的方法，且有事半功倍之效果。
8、更適用于大型結(jié)構(gòu)件的工地焊縫、超高超低處焊縫、焊接修復(fù)焊縫的消除應(yīng)力處理。
9、環(huán)保、節(jié)能、安全、無(wú)污染，施工現(xiàn)場(chǎng)使用更顯靈活方便。
樓主可自行百度“豪克能焊接應(yīng)力消除”，百度文庫(kù)中有更詳細(xì)的介紹。
5.消除焊接殘余應(yīng)力有那幾種方法
焊后消除應(yīng)力處理：
1、整體熱處理：消除應(yīng)力的程度主要決定于材質(zhì)的成分、組織、加熱溫度和保溫時(shí)間。低碳鋼及部分低合金鋼焊接構(gòu)件在650度，保溫20~40h，可基本消除全部殘余應(yīng)力。
另外還有爆炸消除應(yīng)力。
2、局部熱處理：大型焊接結(jié)構(gòu)，受加熱爐的限制或要求不高時(shí)采用這種方法?？刹捎没鹧?、紅外、電阻、感應(yīng)等加熱方式，應(yīng)保持均勻加熱并具有一定的加熱寬度。低合金高強(qiáng)鋼，一般在焊縫兩側(cè)各100~200mm。
3、機(jī)械拉伸、水壓試驗(yàn)、溫差拉伸、振動(dòng)法等這幾種方法只能消除20~50%的殘余應(yīng)力，前兩種方法在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用。
6.焊接件如何消除內(nèi)應(yīng)力
焊接內(nèi)應(yīng)力的消除
機(jī)械加工過(guò)程中，特別是鑄鍛焊件，在冷熱加工過(guò)程中，產(chǎn)生殘余應(yīng)力，高者在屈服極限附近。構(gòu)件中的殘余應(yīng)力大多數(shù)表現(xiàn)出很大的有害作用；如降低構(gòu)件的實(shí)際強(qiáng)度，降低疲勞極限，造成應(yīng)力腐蝕和脆性斷裂。并且由于殘余應(yīng)力的松弛，使零件產(chǎn)生翹曲，大大的影響了構(gòu)件的尺寸精度。因此降低構(gòu)件的殘余應(yīng)力，是十分必要的。
傳統(tǒng)的時(shí)效方法有：熱時(shí)效、振動(dòng)時(shí)效、自然時(shí)效、靜態(tài)過(guò)載時(shí)效、熱沖擊時(shí)效等。后兩種方法應(yīng)用較少，這里不作介紹。
自然時(shí)效（NSR）是將工件長(zhǎng)時(shí)間露天放置（一般長(zhǎng)達(dá)六個(gè)月至一年左右），利用環(huán)境溫度的季節(jié)性變化和時(shí)間效應(yīng)使殘余應(yīng)力釋放，在溫度應(yīng)力形成的過(guò)載下，促使殘余應(yīng)力發(fā)生松弛而使尺寸精度獲得穩(wěn)定。由于周期太長(zhǎng)和占地面積大，僅適應(yīng)長(zhǎng)期單一品種的批量生產(chǎn)和效果不理想，目前應(yīng)用的較少。
熱時(shí)效（TSR）是將構(gòu)件由室溫（或不高于150℃）緩慢、均勻加熱至550℃左右，保溫4~8小時(shí)，再嚴(yán)格控制降溫速度至150℃以下出爐，達(dá)到消除殘余應(yīng)力的目的，可以保證加工精度和防止裂紋產(chǎn)生。
振動(dòng)時(shí)效（VSR）又稱振動(dòng)消除應(yīng)力法，是將工件（包括鑄件、鍛件、焊接構(gòu)件等）在其固有頻率下進(jìn)行數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘的振動(dòng)處理，以振動(dòng)的形式給工件施加附加應(yīng)力，當(dāng)附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加后，達(dá)到或超過(guò)材料的屈服極限時(shí)，工件發(fā)生微觀或宏觀塑性變形，從而降低和均化工件內(nèi)的殘余應(yīng)力，使尺寸精度獲得穩(wěn)定的一種方法。這種工藝具有耗能少、時(shí)間短、效果顯著等特點(diǎn)。近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外都得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。
振動(dòng)時(shí)效藝具有耗能少、時(shí)間短、效果顯著等特點(diǎn)。與熱時(shí)效相比，它無(wú)需寵大的時(shí)效爐，可節(jié)省占地面積與昂貴的設(shè)備投資。因此，目前對(duì)長(zhǎng)達(dá)幾米至幾十米和橋梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重達(dá)幾噸至幾十噸的超重型鑄件或加工精度要求較高的工件，較多地采用了振動(dòng)時(shí)效。 生產(chǎn)周期短。自然時(shí)效需經(jīng)幾個(gè)月的長(zhǎng)期放置，熱時(shí)效亦需經(jīng)數(shù)十小時(shí)的周期方能完成，而振動(dòng)時(shí)效一般只需振動(dòng)數(shù)十分鐘即可完成。 使用方便。振動(dòng)設(shè)備體積小、重量輕、便于攜帶。由于振動(dòng)處理不受場(chǎng)地限制，振動(dòng)裝置又可攜帶至現(xiàn)場(chǎng)，所以這種工藝與熱時(shí)效相比，使用簡(jiǎn)便，適應(yīng)性較強(qiáng)。 節(jié)約能源，降低成本。在工件共振頻率下進(jìn)行時(shí)效處理，耗能極少，能源消耗僅為熱時(shí)效的3~5%，成本僅為熱時(shí)效的8~10%。 其他。振動(dòng)時(shí)效操作簡(jiǎn)便，易于機(jī)械化自動(dòng)化?？杀苊饨饘倭慵跓釙r(shí)效過(guò)程中產(chǎn)生的翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷。是目前唯一能進(jìn)行二次時(shí)效的方法。
