① 焊接殘余應力對結構有哪些影響
焊接構件由於存在高的拉伸殘余應力，且焊縫部位存在熱影響區、焊趾缺陷、接頭應力集中，形成構件上組織和力學的薄弱部位，有可能導致構件運行時的變形、早期開裂、應力腐蝕、疲勞斷裂和脆性斷裂。所以，在可能的情況下採用適合的時效工藝以改善組織性能及消除殘余應力，將可有效地提高構件的穩定性和安全性及使用壽命。 華雲機電生產的振動時效設備對構件施加交變應力，與構件上的殘余應力疊加達到材料的屈服應力，發生局部的宏觀和微觀塑性變形；這種塑性變形往往首先發生在殘余應力最大處和構件的應力集中點，使這里的殘余應力得以釋放，達到降低和均化殘余應力的作用。
② 焊接殘余應力對構件的危害及消除方法
焊接殘余應力對構件的危害是
1、對結構剛度的影響 當外載產生的應力與結構中某區域的殘余應力疊加之和達到屈服點時，這一區域的材料就會產生局部塑性變形，喪失了進一步承受外載的能力，造成結構的有效截面積減小，結構的剛度也隨之降低。
2、對受壓桿件穩定性的影響 當外載引起的壓應力與殘余應力中的壓應力疊加之和達到屈服點口。，這一部分截面就喪失進一步承受外載的能力。這就削弱了構件的有效截面積，並改變了有效截面積的分布，降低了受壓桿件的穩定性。
3、對靜載強度的影響 沒有嚴重應力集中的焊接結構，只要材料具有一定的塑性變形能力，殘余應力不影響結構的靜載強度。反之，如材料處於脆性狀態，則拉伸殘余應力和外載應力疊加有可能使局部區域的應力首先達到斷裂強度，導致結構早期破壞。
4、對疲勞強度的影響 殘余應力的存在使變載荷的應力循環發生偏移。這種偏移，只改變其平均值，不改變其幅值。結構的疲勞強度與應力循環的特徵有關，當應力循環的平均值增加時，其極限幅值就降低，反之則提高。因此，如應力集中處存在著拉伸殘余應力，疲勞強度將降低。
5、對焊件加工精度和尺寸穩定性的影響 機械加工把一部分材料從焊件上切除時，此處的殘余應力也被釋放。殘余應力原來的平衡狀態被破壞，焊件發生變形，加工精度受影響。
6、對應力腐蝕開裂的影響 應力腐蝕開裂是拉伸殘余應力和化學腐蝕共同作用下產生裂紋的現象，在一定材料和介質的組合下發生。應力腐蝕開裂所需的時間與殘余應力大小有關，拉伸殘余應力越大，應力腐蝕開裂的時間越短。
焊接殘余應力消除方法有：
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。
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。
③ 焊接殘余應力對結構有哪些影響
焊接殘余應力會對工件焊接過程中靜載強度、尺寸穩定性、以及應力腐蝕開裂幾方面產生一定的影響。對靜載強度的影響對於有良好的塑性變形能力的材料，焊縫的殘余應力在達到屈服後不再增加，而對於一些塑性較差的金屬材料，在外載荷作用下，由於沒有足夠的塑性變形產生，載入過程中局部殘余應力與載荷應力的不斷疊加，易達到材料的強度極限，發生破壞；對有嚴重應力集中的焊件，殘余應力的存在也會降低靜載強度。對尺寸穩定性的影響焊後構件內存在較大的殘余應力，如果不經過處理，直接進行機械切削加工，由於原始殘余應力的平衡遭到破壞，殘余應力重新分布，構件將發生變形，嚴重影響構件的加工精度。同時，由於焊後殘余應力是不穩定的，隨構件存放時間、溫度而變化，進而影響構件的尺寸。對應力腐蝕開裂的影響構件在特定的腐蝕介質中工作，如果受到拉應力，則構件上將有微小裂紋隨時間增長而逐漸擴展，最終導致應力腐蝕破壞。由於焊接構件存在較大的拉殘余應力，它與工作應力疊加，使構件的應力腐蝕開裂傾向增加，發生斷裂所需要的時間縮短，嚴重影響構件在介質中工作壽命。總之，焊接結構的殘余應力在不同程度上影響了焊接結構的各種性能，消除焊後殘余應力是眾多場合下的必須工藝。