焊接過程中如何去除殘余應力

1. 焊接應力怎樣消除

1 整體高溫回火（消除應力退火），
將整個焊接結構加熱到一定溫度（根據具體工件金屬材質而定），保溫一段時間，在冷卻。可以消除80%-90%的殘余應力。應用最為廣泛的一種應力消除工藝。

2 局部高溫回火，只針對焊縫及其周圍部分局部回火，消除應力效果不如整體回火。設備較簡單，適用於結構較簡單，拘束度較小工件，諸如 長筒形容器，管道接頭，長構件的對接接頭等。

3 機械拉伸法，對焊接工件進行載入，使得焊接壓縮塑性變形區得到拉伸，減少焊接引起的局部壓縮變形量，來降低應力。常見的有水壓試驗，水壓壓力大於容器的使用壓力，水壓試驗的同時對容器進行了一次機械拉伸。消除部分焊接引起的應力。

4 溫差拉伸法 （低溫消除應力），在焊縫兩側各一個適當寬度用氧乙炔火焰加熱。在焊槍後邊一定距離噴水冷卻。焊槍火焰 冷卻噴水以相同速度移動。形成一個兩個溫度高（峰值約200攝氏度） 焊接區域溫度低（約100攝氏度）。兩側金屬因受熱膨脹對溫度較低的焊接區進行拉伸，產生拉伸塑性變形。來抵消 原來的壓縮塑性變形。從而消除內應力。常用於規則焊縫厚度小於40毫米的板 殼結構，應力的消除。

5 振動法，針對焊縫區域進行振動。使得振源與結構發生穩定的共振。利用穩定共振產生的變載應力，使焊縫區產生塑性變形。達到消除焊接應力的目的。碳素鋼及 不銹鋼金屬結構 使用振動法消除應力效果較好。具有設備價格低廉，簡單，處理成本低，時間短。不會產生高溫回火的氧化問題 的特點。

2. 焊接殘余應力是怎麼產生的焊接應力如何消除

焊件在焊接過程中，熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限（Yield strength），以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。
這樣，焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。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生焊接應力和變形的根本原因。

3. 如何消除焊後內應力

消除焊接後內應力的方法 ：
1．熱處理法
熱處理法是利用版材料在高溫下屈服點下權降和蠕變現象來達到松馳焊接殘余應力的目的，同時熱處理還可以改善接頭的性能。
（1）整體熱處理 整體爐內熱處理、整體腔內熱處理
整體加熱熱處理消除殘余應力的效果取決於熱處理溫度、保溫時間、加熱和冷卻速度、加熱方法和加熱范圍。保溫時間根據板厚確定，一般按每毫米板厚1~2 min計算，但最短不小於30 min，最長不超過3h。
碳鋼及中、低合金鋼：加熱溫度為580~680℃；
鑄鐵：加熱溫度為600~650℃。
（2）局部熱處理
局部熱處理只能降低殘余應力峰值，不能完全消除殘余應力。加熱方法有電阻爐加熱、火焰加熱、感應加熱、遠紅外加熱等，消除應力效果與加熱區的范圍、溫度分布有關。
2．載入法
載入法就是通過不同方式在構件上施加一定的拉伸應力，使焊縫及其附近產生拉伸塑性變形，與焊接時在焊縫及其附近所產生的壓縮塑性變形相互抵消一部分，達到松馳應力的目的。
（1）機械拉伸法；
（2）溫差拉伸法；
（3）振動法。

4. 消除焊接殘余應力的方法有

有以下：退火爐處理、火焰加溫處理、保溫爐處理、機械軋制（矯形處理）、自然時效處理（時間較長）等多種消除焊接應力的方式。

5. 怎樣消除焊接殘余應力

利用錘擊焊縫區來控制焊接殘余應力

焊後用小錘輕敲焊縫及其鄰近區域，使金屬展開，能有效地減少焊接殘余應力。據

利用預熱法來控制焊接殘余應力

構件本體上溫差越大，焊接殘余應力也越大。焊前對構件進行預熱，能減小溫差和減慢冷卻速度，兩者均能減小焊接殘余應力。

利用「加熱減應區法」來控制焊接殘余應力

焊接時，加熱那些阻礙焊接區自由伸縮的部位，使之與焊接區同時膨脹和同時收縮，就能減小焊接應力，這種方法稱為「加熱減應區法」，加熱的部位就稱之為「減應區」。
利

利用高溫回火來消除焊接殘余應力

由於構件殘余應力的最大值通常可達到該種材料的屈服點，而金屬在高溫下屈服點將降低。所以將構件的溫度升高至某一定數值時，應力的最大值也應該減少到該溫度下的屈服點數值。如果要完全消除結構中的殘余應力，則必須將構件加熱到其屈服點等於零的溫度，所以一般所取的回火溫度接近於這個溫度。
1、整體高溫回火 將整個構件放在爐中加熱到一定溫度，然後保溫一段時間再冷卻。通過整體高溫回火可以將構件中80%~90%的殘余應力消除掉，這是生產中應用最廣泛、效果最好的一種消除殘余應力的方法。
回火時間隨構件厚度而定，鋼按每毫米壁厚l~2min計算，但不宜低於30min，不必高於3h，因為殘余應力的消除效果隨時間迅速降低，所以過長的處理時間是不必要的。
2、局部高溫回火 只對焊縫及其局部區域進行加熱消除殘余應力。消除應力的效果不如整體高溫回火，此方法設備簡單，常用於比較簡單的、剛度較小的構件，如長筒形容器、管道接頭、長構件的對接接頭等焊接殘余應力的消除。

利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應力

溫差拉伸法消除焊接殘余應力的基本原理與機械拉伸法相同，主要差別是利用局部加熱的溫差來拉伸焊縫區。
溫差拉伸法是在焊縫兩側各用一個寬度適當的氧乙炔焰焊炬進行加熱，在焊炬後面一定距離，用一根帶有排孔的水管進行噴水冷卻。氧乙炔焰和噴水管以相同速度向前移動。這就形成了一個兩側溫度高(峰值約為200℃)、焊接區溫度低(約為100℃)的溫度差。兩側金屬受熱膨脹對溫度較低的區域進行拉伸，這樣就可消除部分殘余應力。據測定，消除殘余應力的效果可達50%~70%。

利用振動法來消除焊接殘余應力

構件承受變載荷應力達到一定數值，經過多次循環載入後，結構中的殘余應力逐漸降低，即利用振動的方法可以消除部分焊接殘余應力。一種大型焊件使用振動器消除應力的裝置。
振動法的優點是設備簡單、成本低，時間比較短，沒有高溫回火時的氧化問題，已在生產上得到一定應用。

爆炸法

通過布置在焊縫附近的炸葯帶，引爆產生的沖擊波與焊接殘余應力的交互作用，使金屬產生適量的塑性變形，從而消除焊接殘余應力的方法，叫焊接殘余應力爆炸法。

6. 焊接應力是如何產生的如何消除

熱變形，熔池冷卻後形成。再加熱去應力。退火。不同材料不同溫度處理。

7. 焊接應力有哪些消除方法

為了消除和減小焊接殘余應力，應採取合理的焊接順序，先焊接收縮量大專的焊縫。焊接時適當屬降低焊件的剛度，並在焊件的適當部位局部加熱，使焊縫能比較自由地收縮，以減小殘余應力。熱處理(高溫回火)是消除焊接殘余應力的常用方法。

整體消除應力的熱處理效果一般比局部熱處理好。焊接殘余應力也可採用機械拉伸法（預載法）來消除或調整，例如對壓力容器可以採用水壓試驗，也可以在焊縫兩側局部加熱到200℃，造成一個溫度場,使焊縫區得到拉伸，以減小殘余應力。

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預防控制：

焊接變形的大小與焊縫的尺寸、數量和布置有關。首先從設計上合理地確定焊縫的數量、坡口的形狀和尺寸，並恰當地安排焊縫的位置，對於減少變形十分重要。

在工藝上採用高能量密度的焊接方法和小線能量的工藝參量，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變形是有利的。但多層焊對角變形不利。採用合理的裝配、焊接順序、反變形和剛性固定可以減少焊接變形。

8. 如何消除和降低殘余應力

利用錘擊焊縫區來控制焊接殘余應力

焊後用小錘輕敲焊縫及其鄰近區域，使金屬展開，能有效地減少焊接殘余應力。據

利用預熱法來控制焊接殘余應力

構件本體上溫差越大，焊接殘余應力也越大。焊前對構件進行預熱，能減小溫差和減慢冷卻速度，兩者均能減小焊接殘余應力。

利用「加熱減應區法」來控制焊接殘余應力

焊接時，加熱那些阻礙焊接區自由伸縮的部位，使之與焊接區同時膨脹和同時收縮，就能減小焊接應力，這種方法稱為「加熱減應區法」，加熱的部位就稱之為「減應區」。
利

利用高溫回火來消除焊接殘余應力

由於構件殘余應力的最大值通常可達到該種材料的屈服點，而金屬在高溫下屈服點將降低。所以將構件的溫度升高至某一定數值時，應力的最大值也應該減少到該溫度下的屈服點數值。如果要完全消除結構中的殘余應力，則必須將構件加熱到其屈服點等於零的溫度，所以一般所取的回火溫度接近於這個溫度。
1、整體高溫回火 將整個構件放在爐中加熱到一定溫度，然後保溫一段時間再冷卻。通過整體高溫回火可以將構件中80%~90%的殘余應力消除掉，這是生產中應用最廣泛、效果最好的一種消除殘余應力的方法。
回火時間隨構件厚度而定，鋼按每毫米壁厚l~2min計算，但不宜低於30min，不必高於3h，因為殘余應力的消除效果隨時間迅速降低，所以過長的處理時間是不必要的。
2、局部高溫回火 只對焊縫及其局部區域進行加熱消除殘余應力。消除應力的效果不如整體高溫回火，此方法設備簡單，常用於比較簡單的、剛度較小的構件，如長筒形容器、管道接頭、長構件的對接接頭等焊接殘余應力的消除。

利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應力

溫差拉伸法消除焊接殘余應力的基本原理與機械拉伸法相同，主要差別是利用局部加熱的溫差來拉伸焊縫區。
溫差拉伸法是在焊縫兩側各用一個寬度適當的氧乙炔焰焊炬進行加熱，在焊炬後面一定距離，用一根帶有排孔的水管進行噴水冷卻。氧乙炔焰和噴水管以相同速度向前移動。這就形成了一個兩側溫度高(峰值約為200℃)、焊接區溫度低(約為100℃)的溫度差。兩側金屬受熱膨脹對溫度較低的區域進行拉伸，這樣就可消除部分殘余應力。據測定，消除殘余應力的效果可達50%~70%。

利用振動法來消除焊接殘余應力

構件承受變載荷應力達到一定數值，經過多次循環載入後，結構中的殘余應力逐漸降低，即利用振動的方法可以消除部分焊接殘余應力。一種大型焊件使用振動器消除應力的裝置。
振動法的優點是設備簡單、成本低，時間比較短，沒有高溫回火時的氧化問題，已在生產上得到一定應用。

爆炸法

通過布置在焊縫附近的炸葯帶，引爆產生的沖擊波與焊接殘余應力的交互作用，使金屬產生適量的塑性變形，從而消除焊接殘余應力的方法，叫焊接殘余應力爆炸法。
請採納。