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）來消除或調(diào)整，例如對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，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。焊接過程中焊件中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和焊接熱過程引起的焊件的形狀和尺寸變化。焊接過程的不均勻溫度場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；焊接溫度場消失后的應(yīng)力和變形稱為殘余焊接應(yīng)力和變形。在沒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)力對焊件有 6個(gè)方面的影響：①對強(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，最長不超過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。焊接過程中焊件中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和焊接熱過程引起的焊件的形狀和尺寸變化。焊接過程的不均勻溫度場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；焊接溫度場消失后的應(yīng)力和變形稱為殘余焊接應(yīng)力和變形。在沒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）來消除或調(diào)整，例如對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，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：
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、振動時(shí)效等時(shí)效方法，且處理工藝簡單，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、場地之限制，特別是在施工現(xiàn)場、焊接過程和焊接修復(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、無污染，施工現(xiàn)場使用更顯靈活方便。
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)械加工過程中，特別是鑄鍛焊件，在冷熱加工過程中，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、振動時(shí)效、自然時(shí)效、靜態(tài)過載時(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）是將工件長時(shí)間露天放置（一般長達(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。由于周期太長和占地面積大，僅適應(yīng)長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。
振動時(shí)效（VSR）又稱振動消除應(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)十分鐘的振動處理，以振動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)。近年來在國內(nèi)外都得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。
振動時(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，目前對長達(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，較多地采用了振動時(shí)效。 生產(chǎn)周期短。自然時(shí)效需經(jīng)幾個(gè)月的長期放置，熱時(shí)效亦需經(jīng)數(shù)十小時(shí)的周期方能完成，而振動時(shí)效一般只需振動數(shù)十分鐘即可完成。 使用方便。振動設(shè)備體積小、重量輕、便于攜帶。由于振動處理不受場地限制，振動裝置又可攜帶至現(xiàn)場，所以這種工藝與熱時(shí)效相比，使用簡便，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。振動時(shí)效操作簡便，易于機(jī)械化自動化。可避免金屬零件在熱時(shí)效過程中產(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。
