焊接残余应力对钢构件受力性能的影响
浅谈焊接残余应力对结构的影响
浅谈焊接残余应力对结构的影响【摘要】残余应力的存在虽然不会影响结构的静态承载能力，但仍然会引起一些问题，比如结构会由于焊接初始缺陷，导致在低应力下裂纹扩展而导致脆性破坏。
本文选取焊接残余应力为研究对象，分析残余应力下构件或结构的刚度、低温冷脆、疲劳强度，并讨论残余应力给它们带来的影响。
【关键词】残余应力；焊接结构；影响0.引言焊接残余应力简称焊接应力，它是一种无荷载作用下的内应力。
由于焊接的过程是一个不均匀加热和冷却的过程，在施焊时，焊件上产生不均匀的温度场，不均匀的温度场产生不均匀的膨胀，由此就形成了残余应力。
残余应力的存在对结构的刚度、受压构件的承载力、低温冷脆以及疲劳强度均会有一定的影响。
1.焊接残余应力的分类及产生的原因焊接过程是一个对焊件局部加热继而逐渐冷却的过程，焊件由于焊接而产生的内应力我们称之为焊接应力，对于钢结构而言，焊接残余应力和变形是影响结构断裂强度、疲劳强度和结构稳定性的重要因素。
从焊缝的方向，焊接残余应力可以分为三类：1.1沿焊缝长度方向的纵向焊接应力施焊时，焊缝附近温度最高，在焊缝区以外，温度则急剧下降。
由于不均匀温度场的影响，温度高的钢材膨胀大，但受到周围温度较低、膨胀量较小的钢材所限制，产生了热塑性压缩；焊缝冷却时，被塑性压缩的焊缝区趋向内收缩，但受到周围钢材限制而产生收缩应力，这是垂直于焊缝方向的纵向拉应力就是纵向焊接应力。
此时，由于焊件不受约束，焊接产生的应力是自相平衡的应力，即由于在焊缝附近出现收缩拉应力，则必然会在距焊缝稍远区段内产生压应力，可以把纵向焊接应力的这种分布规律简称为“热拉冷压”。
1.2垂直于焊缝长度方向的横向焊接应力横向焊缝产生的原因有两个：一是由于焊缝纵向收缩，使得被焊接的两块钢板趋向于形成反方向的弯曲变形，但实际上焊缝将两块钢板连成整体，不能分开，于是两块钢板的中间会产生横向拉应力，而两端则产生压应力；二是由于先焊的焊缝已经凝固，会阻止后焊焊缝在横向自由膨胀，使其发生横向塑性压缩变形。
浅析焊接残余应力的产生及影响
浅析焊接残余应力的产生及影响焊接是一个复杂的、包含电弧物理、传热、冶金以及力学的钢结构工艺过程，对工程质量的好坏以及工程结构的安全有着直接的影响。
在进行焊接的过程中以及焊接完成之后，由于一些高度集中的瞬时热输入，焊接会产生很大的残余应力和变形。
焊接过程中的残余应力对焊接的结构的使用性能会产生极大的影响，所以，我们要对焊接的残余应力进行相关研究。
标签：焊接残余应力；成因；对焊接结构的影响0 引言焊接应力即是在焊接结构时由于焊接而产生的内应力，它可以依据产生作用的时间被分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。
所谓焊接瞬时应力是指在焊接的过程中某一个焊接瞬时产生的焊接应力，它是会跟着时间的变化而发生变化的，而在焊接之后，某一个受到焊接的焊件内还残留的焊接应力被称为焊接残余应力。
1 产生焊接残余应力的原因之所以会产生焊接残余应力，主要是由于焊件在焊接的过程中所受到的加热是不均匀的。
按照焊接残余应力的发生来源，可将焊接残余应力分为直接应力、间接应力和组织应力三种。
（1）直接的焊接应力是焊接残余应力所产生的最主要的原因，它是受到不均匀的加热和冷却之后所产生的，根据加热和冷却时的温度梯度而发生变化。
（2）间接的焊接应力则是焊件由于焊前的加工状况造成的应力。
焊件在受到轧制和拉拔时会产生一定的残余应力。
间接的残余应力如果在某一种场合下叠加到焊接的残余应力上去，焊件受到焊接发生变形，也会将其影响附加到焊接残余应力上去。
而且，焊件一旦受到外来的某一种约束，产生相应的附加应力，也属于间接应力的范畴。
（3）组织应力也就是由相变造成的比容变化而产生的应力，它的产生是由于焊件的组织发生了变化。
虽说组织应力会由于含碳量和材料其他成分的不同而产生差异，但我们一般都会将其所产生的影响进行分析研究。
2 焊接残余应力会对焊接结构产生哪些影响焊接是一个局部的受热不均匀、冷却不均匀的过程，加之受焊缝和靠近焊缝的温度场的影响，焊件的内部会有大小不同、分布不均匀的残余应力—应变场。
残余应力影响及消除方法
技 术 创 新
残 余应 力影 响及 消 除方 法
翁 梅
（ 南工业职业技术学 院建筑工程 系 ） 河
摘 要 从基本理论 出发 ，通过对焊接结构残余应力的成 因进行分析 ，详细 阐述 了焊接残余应力对静力强度、疲劳强度、刚度等
由于焊接残余应力给结构带来很大危害 ，无论从焊缝设计上还 是 施 工处理上 ，都要最大限度减少和消除 残余应力的不利影响。残余应 力消除方 法有很 多种 ，在设计制造中应根据各种方法的特点和利弊 ． 选择出工程的最佳处理方法 ，以避免可能由于焊接残余应力而带来的
损 害。
参考文献
焊接残余应力在焊接过程当中几乎无法避免且危害很大 ，因此在 焊接结构中应尽量消除残余应力的不利影响。 目 ，消除焊接残余应 前 力的方法有很多 ，从作用原理来说可分为两大类 ：一类是温度作用即 通过高温或减小温差来消除焊接残余应力 ，如整体和局部热处理 、预 热法等方法 ；另一类是机械作用 ，用塑性变形来释放残余应力 ，如振
２ ０ （） ０ ４２
【 谭 建 林． ３ 】 高校 彤 象设计 － ｓ ｂｕ１战略 的 实施 Ⅱ． 南经济 管 理干部 学 】 湖 院 学报 ，２０ （ ０６３ ） 【 杨丽娟． ４ 】 高校形象建设的ｃ ｓ Ｉ思考Ⅱ． １ 高等教 育研究，２０（２ ０ ６１）
作者简 介 李歌 （ ９１ １８一），女 ，西南科技 大学人事处劳资科
融合 又与学 校发展理念相一致的寓意深 刻的校训 ，再加上行为、视觉 和环境 的设计，必将有力促进高校品牌建设 ，塑造高校 良好形象。
参考文献
［ 张希胜 ，谭 震威 ，周 宏 武． 高校借 鉴 企业 识别 系统 （Ｉ】 式的 １ 】 论 ＣＳ 模 必要 性和 可行－ １黑龙 江高教研 究 ，２０ （ ｊ ］ 生【 ０５５ ） 【 周 宏 武． ２ 】 高校 导 Ａ ＣＳ 略 刍－ ／同 济 大学 学报 （ 会 科 学版） ． Ｉ策 ｉ ］ ｘ［． 社 ，
简述焊接残余应力对结构性能的影响
简述焊接残余应力对结构性能的影响焊接作为一种固定工具，在结构件中具有极其重要的地位，他能够把几个零件紧凑地结合在一起。
但是，焊接也会产生残余应力，这些残余应力会对结构的性能产生一定的影响。
因此，现在探讨焊接残余应力对结构性能的影响成为一个重要课题。
一般来说，在工程中，材料结构的性能受到残余应力的影响是很大的。
焊接残余应力是由焊接工艺所产生的作用力，它可能会导致结构件的变形、开裂或热收缩脆性断裂等，并影响结构件的性能。
首先，残余应力会影响材料结构的强度和弹性，如果焊接残余应力太大，它可以破坏材料结构的整体强度，从而加重结构件的强度，承载能力可能会受到影响。
同时，残余应力也会影响材料结构的抗弯性，这会导致材料结构的抗弯强度和抗弯刚度降低，从而损害材料结构的使用性能。
此外，焊接残余应力还可能会影响材料结构的抗拉强度和抗压强度，也会降低材料结构的安全性能和可靠性。
这是由于焊接残余应力在材料结构中存在拉应力、压应力和剪应力，这些应力都可能导致材料结构变形或断裂，使材料结构的可靠性和安全性受到影响。
最后，焊接残余应力也会影响材料结构的耐腐蚀性，如果焊接残余应力太大，它会加剧材料结构的腐蚀变形，从而影响材料结构的耐腐蚀性。
因此，可以看出，焊接残余应力会对材料结构的性能产生负面影响，包括强度、弹性、抗拉强度、抗压强度和耐腐蚀性等，这些都会影响材料结构的使用性能和可靠性。
因此，在焊接工艺中，应当采取一些恰当的措施，减少焊接残余应力，从而提高材料结构的使用性能和可靠性。
总之，焊接残余应力是材料结构性能的重要影响因素，值得予以重视。
在工程实际中，应利用各种方法和手段进行有效的控制，充分考虑焊接残余应力的影响，以提高材料结构的使用性能和可靠性。
试析焊接残余应力对钢结构性能的影响作用
试析焊接残余应力对钢结构性能的影响作用作者张红随着社会经济及科学技术的发展，钢结构以其材料强度高、自重轻、延性及抗震性好、工业化程度高、施工速度快等多个优点在现代化建设中得到了广泛的应用。
钢结构是利用钢材设计制作成构件后通过一定的连接方式将构件连接形成的，焊接是常用的钢构件连接方法，焊接过程中产生的焊接残余应力对钢结构有着较大的影响，是实际工程中需关注的主要问题之一。
1焊接残余应力的产生原因焊接残余应力产生的主要原因是焊接过程中的局部不均匀热输入。
按应力分布形式分以下三种：1.1纵向残余应力沿焊缝长度方向的残余应力称为纵向残余应力（如下图1）,钢材焊接是一个不均匀的加热和冷却过程，在焊接时，温度很高的焊缝及其附近区域和温度较低的临近区域会产生不均匀的温度场，进而产生不均匀的膨胀，低温度区的钢材膨胀小，限制高温度区钢材膨胀，产生热塑性压缩，冷却时，焊缝两侧钢材又会限制塑性压缩引起的焊缝缩短，产生纵向拉应力，由于焊接残余应力是一种内应力，无荷载作用，需要在焊件内部自相平衡，从而导致焊件上距焊缝稍远产生压应力。
图1纵向残余应力分布图2横向残余应力分布1.2横向残余应力横向残余应力是指垂直于焊缝方向的残余应力（如上图2）,受到塑性压缩焊缝的纵向收缩可使焊缝两侧的钢板形成反向弯曲变形，在两块钢板间会产生横向的拉应力，同时钢板的两端形成压应力；焊接时，焊缝焊接的先后顺序不同，先焊接的焊缝先凝固，可限制后焊接焊缝的膨胀，引起横向塑性压缩变形，冷却时，先焊接已凝固的焊缝限制后焊接焊缝的收缩形成横向拉应力，同时最后焊接的焊缝末端产生拉应力，两块钢板间的横向拉应力及两端的压应力与先焊接焊缝的横向拉应力及焊缝末端的拉应力合成最终形成焊缝的横向应力。
1.3沿厚度方向的残余应力焊件采用厚钢板时，焊接时需要多层施焊，由于焊接时不同厚度方向的温度分布不均匀，冷却时表面冷却较中间快，可在焊缝中间层形成拉应力，在外层形成压应力，从而形成除纵向和横向残余应力外的沿厚度方向的残余应力。
焊接应力产生的原因及处理方法
在冷热加工过程中，产生残余应力，高者在屈服极限附近。构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用；如降低构件的实际强度，降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂。并且由于残余应力的松弛，使零件产生翘曲，大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低构件的残余应力，是十分必要的。
焊后消除应力处理：
1、整体热处理：消除应力的程度主要决定于材质的成分、组织、加热温度和保温时间。低碳钢及部分低合金钢焊接构件在650度，保温20~40h，可基本消除全部残余应力。
另外还有爆炸消除应力。
2、局部热处理：大型焊接结构，受加热炉的限制或要求不高时采用这种方法。可采用火焰、红外、电阻、感应等加热方式，应保持均匀加热并具有一定的加热宽度。低合金高强钢，一般在焊缝两侧各100~200mm。
（2）对结构刚度的影响：焊接残余应力降低结构的刚度。
（3）对受压构件承载力的影响：焊接残余应力降低受压构件的承载力。
（4）对低温冷脆的影响：增加钢材在低温下的脆断倾向。
（5）对疲劳强度的影响：焊接残余应力对结构的疲劳强度有明显不利影响。
焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。
热时效（TSR）是将构件由室温（或不高于150℃）缓慢、均匀加热至550℃左右，保温4~8小时，再严格控制降温速度至150℃以下出炉，达到消除残余应力的目的，可以保证加工精度和防止裂纹产生。
振动时效（VSR）又称振动消除应力法，是将工件（包括铸件、锻件、焊接构件等）在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理，以振动的形式给工件施加附加应力，当附加应力与残余应力叠加后，达到或超过材料的屈服极限时，工件发生微观或宏观塑性变形，从而降低和均化工件内的残余应力，使尺寸精度获得稳定的一种方法。这种工艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。近年来在国内外都得到迅速发展和广泛应用。
焊接残余应力与变形
焊接残余应力和焊接变形焊接残余应力（welding residual stresses）简称焊接应力，有沿焊缝长度方向的纵向焊接应力，垂直于焊缝长度方向的横向焊接应力和沿厚度方向的焊接应力。
1、纵向焊接应力焊接过程是一个不均匀加热和冷却的过程。
在施焊时，焊件上产生不均匀的温度场，焊缝及其附近温度最高，可达1600℃以上，而邻近区域温度则急剧下降。
不均匀的温度场产生不均匀的膨胀。
温度高的钢材膨胀大，但受到两侧温度较低、膨胀量较小的钢材所限制，产生了热塑性压缩。
焊缝冷却时，被塑性压缩的焊缝区趋向于缩短，但受到两侧钢材限制而产生纵向拉应力。
在低碳钢和低合金钢中，这种拉应力经常达到钢材的屈服强度。
焊接应力是一种无荷载作用下的内应力，因此会在焊件内部自相平衡，这就必然在距焊缝稍远区段内产生压应力2、横向焊接应力横向焊接应力产生的原因有二：一是由于焊缝纵向收缩，使两块钢板趋向于形成反方向的弯曲变形，但实际上焊缝将两块钢板连成整体，不能分开，于是两块板的中间产生横向拉应力，而两端则产生压应力。
二是由于先焊的焊缝已经凝固，会阻止后焊焊缝在横向自由膨胀，使其发生横向塑性压缩变形。
当焊缝冷却时，后焊焊缝的收缩受到已凝固的焊缝限制而产生横向拉应力，而先焊部分则产生横向压应力，在最后施焊的末端的焊缝中必然产生拉应力。
焊缝的横向应力是上述两种应力合成的结果。
3、厚度方向的焊接应力在厚钢板的焊接连接中，焊缝需要多层施焊。
因此，除有纵向和横向焊接应力σx、σy外，还存在着沿钢板厚度方向的焊接应力σz。
在最后冷却的焊缝中部，这三种应力形成同号三向拉应力，将大大降低连接的塑性。
3.4.2 焊接应力和变形对结构工作性能的影响一、焊接应力的影响1、对结构静力强度的影响对在常温下工作并具有一定塑性的钢材，在静荷载作用下，焊接应力是不会影响结构强度的。
设轴心受拉构件在受荷前（N=0）截面上就存在纵向焊接应力。
在轴心力N作用下，截面bt部分的焊接拉应力已达屈服点fy，应力不再增加，如果钢材具有一定的塑性，拉力N就仅由受压的弹性区承担。
损伤和残余应力对钢构件性能的影响
张菁菁等 ： 损伤和残余应力 对钢构件性能 的影响
４ ３
损伤 和 残 余 应 力 对 钢构 件 性 能 的 影 响
张菁 菁 ， 杨 娜
１０４ ０ ０ ４） ｌ 京 交 通大 学 土 木 工 程 学 院 。 北 京 北
【 摘
要】 研究累积损伤 、 厚度方 向和纵 向残余应力对焊接组合厚板钢构件 承载 力和 刚度的影响 ， 不同尺 对
随着越来越多高层 大跨结构 的 出现 ， 焊接组 合厚
板钢构件 的应用 日益广 泛。如何合 理设计 ， 正确 判断
焊接组合厚板 钢构 件 的力 学 性能 和 损坏 机理 也就 成 为保证结构安全的重 要一环 。焊接厚板组合钢构件 由 于制作加工 中的轧 制焊接 所 带有 的初 始缺 陷 如微 裂 纹 ， 比普通钢板较多而且复杂 。 焊接 组合厚 板钢 相 …
寸参数 的构件 的滞 回性能进行了分析 比较 。结果表明 ， 在静力作 用下 ， 累积损伤模 型和残余 应力对极 限承载力的 影 响微小 ， 对于刚度的影 响较大 ， 在低周往 复荷 载作用 下 ， 累积损伤模 型 和残余应力 会使 厚度偏 大的构件滞 回性 能减退更加 明显 。所 以采用合理的损伤模 型和残余应 力有利 于正确分 析焊接 组合厚 板钢构 件的力学 性能 ， 而 从
Ｚ Ａ Ｇ Ｊ ｇｊ ｇ Ｙ Ｎ ａ Ｈ Ｎ ｉ －ｎ ， Ａ Ｇ Ｎ ｎ ｉ
焊接残余应力和焊接变形对钢结构的影响以及消除和调整的措施
焊接残余应力和焊接变形对钢结构的影响以及消除和调整的措施作者：李廷凯李玉振来源：《世界家苑》2018年第02期摘要：随着焊接技术也已经发展的越来越普及，但是焊接残余应力和焊接变形对钢结构的影响非常大，必须加强对焊接质量研究。
本文对焊接残余应力和焊接变形对钢结构的影响以及消除和调整进行了探讨分析。
关键词：焊接残余应力；焊接变形；钢结构；消除和调整1 焊接残余应力产生的原因1.1 塑性压缩造成的纵向残余应力在焊接的过程中，由于温度上的差距，焊缝及其周围都会受到因热膨胀和周围温度较低的金属的拘束，从而产生压缩塑性应变。
当焊接完成之后，温度骤减，母性材料就会制约着焊缝和近缝区域之间的收缩，这就在很大程度上导致了残余应力的存在。
并且残余应力的范围将会和高温环境下造成的塑性范围相一致，弹性拉伸区域和残余拉应力也是相对应的。
从这些都可以看出来，塑性压缩就是造成焊接过程中纵向残余应力的主要原因。
1.2 塑性压缩的应变导致的横向残余应力塑性压缩的应变，除了能够说成是造成纵向残余应力的主要原因，同时也能理解为造成横向残余应力的原因之一，但是造成横向残余应力的主要原因是母材的收缩。
当对母材进行焊接时，母材会出现膨胀现象，并且当焊接缝的金属材料逐渐形成固体时，膨胀中的母材必定会受到压缩，这种塑性压缩是横向收缩中的重要的一部分，焊缝自身那一小部分收缩仅仅只占到横向收缩的十分之一左右。
主要的横向收缩那部分存在于焊接缝沿着焊缝轴线进行切割后的中心区域，那才是拉应力中的横向应力。
2消除残余应力的方法2.1 热处理的方法这种方法对于焊件的性能有着至关重要的作用，它不仅可以消除残余应力，还能够改进焊接接头的性能。
热处理方法就是在焊件还处在高温条件下的时候，去降低屈服点和蠕变现象，从而实现去除残余应力的一种方法。
这种方法分为两个步骤，首先就是总体热处理，其次是局部热处理。
在总体热处理的过程中，加热的温度和保温时间和加热以及冷却速度都会影响到去除焊接残余应力的效果。
焊接残余应力对焊接结构的影响
焊接残余应力对焊接结构的影响【摘要】阐述了焊接残余应力产生的原因及其影响因素，分析了焊接残余应力对焊接结构的影响，同时，就如何有效消除焊接残余应力进行了深入的探讨，为焊接残余应力提供了参考依据。
【关键词】焊接残余应力；焊接结构；影响钢材在冷却和焊接的过程中，由于收缩、膨胀的速度和程度不同，往往就会在焊接局部结构处形成很不均匀的温度场，从而产生塑性变形现象，而这种塑性变形是具有不可逆转性的。
在焊接完全冷却后，残留在焊件内的残余应力则为焊接残余应力。
焊接残余应力是焊接结构发生脆断的重要原因，焊接部位材料的有效比例极限会随着焊接残余应力的增大而大幅度降低，受压构件的刚度、焊接结构的耐腐蚀能力、抗疲劳能力都会随之而降低，另外，焊接残余应力还是焊接结构开裂、变形等缺陷的主要原因。
本文就焊接残余应力对焊接结构的影响进行探讨。
1 产生的原因及影响因素一般来说，都是由于焊接结构在焊接过程中受热不均匀而导致产生焊接残余应力。
焊接残余应力可分为沿厚度方向的焊接残余应力（图1）、横向焊接残余应力（图2）及纵向焊接残余应力（图3）1．1产生原因而按照发生的来源来分，焊接残余应力可以分为三种类型：一是，比热容变化产生的组织变化而引起的焊接残余应力，尽管不同的钢材具有不同的碳含量，但我们必须要充分考虑到平均冷却速度和相变温度；二是，直接产生的焊接残余应力，这种残余应力是焊接残余应力的关键，主要是由冷却的温度梯度和不均匀加热来决定的；三是，间接产生的残余应力，这种残余应力往往都是在焊接开始之前由于焊件加工所导致的。
如果焊件在焊接开始之前经过了拉拔或者轧刹之后，都会存在这种应力，也会在焊后的变形中产生附加性影响。
1．2影响因素影响焊接残余应力产生的影响因素主要有两种：一是，不同的焊接热源模型的影响。
焊接残余应力产生和焊接分析的关键性因素就是热源的输人类型，不同的热源模型往往会导致焊接温度场分布不同，进而造成焊接残余应力分布不同；二是，随温度变化的材料力学性能和热物理性能的影响。
焊接残余应力和焊接变形对钢结构的影响以及消除和调整的措施
焊接残余应力和焊接变形对钢结构的影响以及消除和调整的措施摘要：焊接残余应力和焊接变形是钢结构产生变形和开裂的主要原因。
本文以焊接残余应力和焊接变形为对象，分别讨论了残余应力对钢结构刚度、静力强度、疲劳强度、应力腐蚀等的影响，促使结构发生脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀开裂、低温变脆等以及造成的焊接变形的种类。
应采取措施对焊接残余应力和焊接变形加以消除和调整。
关键词：钢结构焊接残余应力焊接变形钢结构是钢材通过一定的设计方法做成构件，构件再通过一定的连接方式连接成的整体结构承力体系或传力体系。
连接方式及其质量优劣直接影响钢结构的工作性能。
焊接连接是目前钢结构最主要的连接方式。
但在焊接过程中，在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部的裂缝一旦发生，就容易扩展到整体。
一、焊接残余应力钢材的焊接是一个不均匀的加热和冷却的过程。
在施焊时，焊缝及其附近区域的温度很高，而临近区域温度则急剧的下降，导致不均匀的温度场。
不均匀的温度场产生不均匀的膨胀，温度低的区域膨胀量小限制了高温度区域钢材的膨胀。
当焊接温度场消失后，构件内部产生应力，这种应力称为焊接残余应力。
（一）焊接残余应力对钢结构的影响1.对钢结构刚度的影响焊接残余应力使构件的有效截面减小，丧失进一步承受外载的能力。
焊接残余应力的存在还会增大结构的变形，降低结构的刚度。
2.对静力强度的影响由于焊接应力的自相平衡，使受压区和受拉区的面积相等。
构件全截面达到屈服强度所承受的外力与无焊接应力的轴心受拉构件全截面达到屈服强度时的应力相等，因此不影响静力强度。
3.对疲劳强度的影响残余应力的存在使应力循环发生偏移。
这种偏移，只改变其平均值，不改变其幅值。
当应力循环的平均值增加时，其极限幅值就降低，反之则提高。
4.对应力腐蚀开裂的影响应力腐蚀开裂是拉伸残余应力和化学腐蚀作用下产生裂纹的现象，在一定材料和介质的组合下发生。
焊接残余应力产生的原因
焊接残余应力产生的原因焊接残余应力是指焊接工艺过程中产生的残留应力。
焊接残余应力的产生原因主要有以下几个方面：1. 热应力：焊接过程中，焊缝和母材受到高温的加热，使其发生热膨胀。
而焊接完成后，焊缝和母材冷却收缩，由于收缩系数不同，会产生热应力。
这种应力主要分布在焊缝附近和热影响区域，对焊接结构的强度和稳定性产生影响。
2. 冷却应力：焊接过程中，焊缝和母材在高温下形成了熔池，当焊接完成后，熔池快速冷却，由于冷却速度不均匀，会导致焊缝和母材产生冷却收缩应力。
这种应力主要分布在焊缝附近和热影响区域，对焊接结构的强度和稳定性产生影响。
3. 弹性应力：焊接过程中，焊接材料受到局部变形，使焊缝和母材产生弹性应力。
这种应力主要是由于焊接过程中焊接材料的热胀冷缩引起的，对焊接结构的强度和稳定性产生影响。
4. 形状变化引起的应力：焊接过程中，焊接结构可能会发生形状变化，如变形、扭曲等。
这种形状变化会引起焊缝和母材的应力，对焊接结构的强度和稳定性产生影响。
焊接残余应力对焊接结构的影响主要体现在以下几个方面：1. 引起裂纹：焊接残余应力是焊接结构内部的应力，当应力超过了材料的承受能力时，会引起裂纹的产生。
裂纹的产生会降低焊接结构的强度和稳定性。
2. 引起变形：焊接残余应力会引起焊接结构的变形，如翘曲、扭曲等。
这些变形会影响焊接结构的几何形状和尺寸，使其失去设计要求的精度和稳定性。
3. 影响力学性能：焊接残余应力会改变焊接结构的力学性能，如强度、韧性等。
这些改变可能导致焊接结构在受力时发生变形或破坏，影响其使用寿命和安全性能。
为了减小焊接残余应力的影响，可以采取以下措施：1. 优化焊接工艺：合理选择焊接方法和参数，控制焊接过程中的温度和变形，减小焊接残余应力的产生。
可以采用预热、缓冷等措施，促使焊接结构的温度和变形均匀分布，减小应力集中。
2. 采用适当的焊接顺序：根据焊接结构的特点，采用合理的焊接顺序，避免焊接过程中应力的积累和集中。
残余应力对材料性能影响的研究分析
残余应力对材料性能影响的研究分析1. 引言在材料科学与工程领域，残余应力是一个重要的研究课题。
残余应力是指材料在制造和加工过程中产生的内部应力，这些应力可能会对材料的机械性能、疲劳寿命和耐蚀性等性能产生重要的影响。
本文将对残余应力对材料性能的影响进行深入研究和分析。
2. 残余应力的产生机制残余应力的产生主要与材料的制造和加工过程相关。
例如，焊接、淬火、冷加工等过程中，材料受到热量、力量和相变等因素的影响，导致晶格结构的畸变和内部应力的积累。
这些内部应力可以通过切应力、热应力和弹性应力等方式表达。
残余应力的产生机制对于深入理解残余应力对材料性能的影响至关重要。
3. 残余应力对材料性能的影响3.1 机械性能残余应力可以对材料的机械性能产生显著影响。
一方面，残余应力可以增加材料的硬度和强度，提高材料的抗拉、抗压和抗弯性能。
另一方面，残余应力可能会导致材料的应力集中和裂纹扩展，降低材料的延展性和断裂韧性。
因此，合理控制残余应力可以提高材料的机械性能，延长材料的使用寿命。
3.2 耐蚀性残余应力对材料的耐蚀性也有重要影响。
一方面，残余应力可以形成孤立的晶界和相界，使得材料的耐蚀性提高；另一方面，残余应力也可能导致应力腐蚀开裂和应力腐蚀破坏，降低材料的耐蚀性。
因此，残余应力对于材料的耐蚀性是一个相对复杂的问题，需要综合考虑材料的特性和使用环境。
3.3 疲劳寿命残余应力对材料的疲劳寿命有重要影响。
残余应力可以作为一个起始点，加速疲劳裂纹的形成和扩展。
此外，残余应力也可能导致应力集中和应力腐蚀，使得材料的疲劳寿命显著缩短。
因此，合理控制和减小残余应力是延长材料的疲劳寿命的关键。
4. 残余应力的测量方法为了研究和分析残余应力对材料性能的影响，准确测量残余应力是必要的。
目前常用的残余应力测量方法包括X射线衍射法、中子衍射法、应力分析法等。
这些方法可以通过测量材料中的晶格畸变或载荷引起的应变来间接测量残余应力。
选择合适的测量方法，并对测量结果进行准确可靠的分析和解释，对于深入理解残余应力的特性和影响机制具有重要意义。
焊接后热处理技术及焊接残余应力的影响分析
焊接后热处理技术及焊接残余应力的影响分析焊件施焊后，结构受加热影响会出现局部塑性变形情况，温度降低后，焊件内部会残余部分应力，直接弱化工件机械强度，继而引发裂纹等不良现象。
作为技术人员试验后，应明确掌握焊接残余应力的影响因素与热处理技术，实现残余应力峰值的有效控制，确保焊接质量。
标签：焊接；热处理技术；残余应力受焊接原材料、热源等因素影响，焊接后会残余部分应力，直接降低焊接结构的静力、疲劳强度与刚度，缩短工件使用寿命。
热处理技术可有效消除焊接残余应力，但前提是合理模拟温度与应力场数值，确保焊接残余应力有效消除且处于平稳状态。
一、焊接残余应力主要影响因素1焊接原材料焊接残余应力直接受原材料熔化温度影响，两者存在正相关。
除此之外，残余应力还受弹性模量、屈服强度与膨胀系数等因素影响。
不同的原材料种类，弹性模量、屈服强度等反应不同，残余应力大小也不同。
尤其是膨胀系数，当去处于高温环境中时，温度会持续增加，呈线性增加状态[1]。
2焊接参数通常情况下，要求焊接电流不变，需要提高焊接效率，与此同时，此时焊接温度场将延长，焊接梯度、残余应力随之增加。
要求焊接速度不变，需要提升焊接电流强度，与此同时，焊接温度场长宽拓展，焊接梯度、残余应力随之增加。
3焊接热源焊接属于不均匀的局部加热过程，热源中心温度持续升高，焊缝施焊后，焊件不同点温度发生变化，温度场随之改变。
与此同时，焊件温度梯度、残余应力也受到影响。
4焊接比容焊件加热、冷却后，会出现相变作用，继而引起比容与性能等发生变化。
当钢材温度超过700℃时，会实现奥氏体、铁素体的转变，残余应力可不计，随着温度降低，碳元素数量与合金数量等不断增加，钢结构逐渐产生相变，在体积快速膨胀作用下，会形成残余应力[2]。
二、焊接残余应力对构件的危害1焊件静力强度下降焊件结构在承载力影响下，会产生一定的塑性变形能力。
屈服强度区域应力随者荷载力的增加而加大，不在屈服强度的区域应力也随之改变，此时，静力强度不受焊接残余应力影响。
焊接残余应力对钢结构性能的影响分析
改革 开放 以来 ，我 国的机 械 行业 得 到 了前所 未有 的 发展 。 目前 ，钢 结 构在 机械 制造 和现 代 建筑 业得 到 了广 泛应 用 ，其 不仅 强度 高 、 自重轻 ，而且 具有 良好 的抗震
上 ，钻孔 时注 意保 持钻 杆 与测 量表 面 垂直 ，中心 偏 差控
制在 Ｏ ． ０ ２ ５ ｍ ｍ 范 围 为 ，钻 孔 时速 度 要慢 、稳 ， 以免 引起 应 变 片的温度 漂移 。
２ ０ １ ７ 年 第０ ９ 期 （ 总第３ ９ ６ 期 ）
咿 南
（ ｃ ｕ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ Ｖ Ｎ ｅ Ｏ ｔ ｙ ． Ｎ ０ ９ Ｏ ． ２ ０ １ ７ ３ ９ ６）
．
焊接残余 应力对钢结构性能 的影 响分析
冯 艳
（ 山东能源重装 集 团内蒙古装备 制造 有 限公 司 ，内蒙古 鄂 尔多斯 ０ １ ６ ２ ０ ０ ）
２ ． ２ ． ２ 横 向残 余应 力 。与 焊 缝 方 向形 成 垂 直 的残
１ 实 验方 法
本 实验 采 用 厚 板对 接 焊 件 和Ｔ 型 部 分焊 接 作 为 测试 构 件 ，钢结 构 为低 合金 高 强度 结构Ｑ ３ ４ ５ 钢 ，钢 板厚 度 范
围在６ ～１ ５ ０ ｍ ｍ 之 间 ，允许偏 差 ２ ５ ｍ ｍ 。 目前钢 结 构 多采用
余应 力 被称 为横 向残余 应力 ，当纵 向收 缩 受到 塑性 压 缩 焊 缝时 ，其 两侧 钢 板将 会呈 现 出反 向弯 曲及 变 形 ，进 而
产生 横 向拉 应力 ，其两 端将 会产 生压 应 力 。通 常在 焊接
表１ ２ ０ Ｇ 与Ｑ ３ ４ ５ 钢 力 学性能指 标 比较
．
８ ０—
焊接应力对构件的危害及消除
焊接应力对构件的危害及消除摘要：焊接残余应力在焊接构件中普遍存在，直接影响结构件的承载能力、降低焊接接头及整个构件的疲劳强度，在遇到外力作用时会产生疲劳断裂或脆性断裂而引发事故。
只有从结构设计、工艺制造、焊后处理等阶段进行控制和消除，才能保证使用要求，提高焊接构件的强度，延长工作寿命。
关键词：焊接构件焊接应力疲劳断裂脆性断裂O 前言：在任何焊接构件焊接变形过程中都伴随着焊接应力的产生，焊接应力的存在直接影响焊接构件的承载能力、降低焊接接头及整个构件的疲劳强度，在遇到外力作用时会产生疲劳断裂或脆性断裂，因此，本文针对焊接应力对焊接构件的影响及消除进行阐述。
1焊接残余应力的形成机理：焊接应力的形成原因非常复杂，因为被焊接金属材料的力学性能和物理性能随温度变化，焊接过程又是一个不均匀的温度场在不断运动的过程，同时焊接温度场又随焊接接头的形状、尺寸、焊接工艺参数等不同而变化。
2焊接残余应力的产生原因和分布规律：理论和生产经验证明，焊接残余应力的产生原因主要有：焊接本身的特性确定了焊接变形和焊接应力的产生，焊接构件的接头形式及焊接工艺措施设计不合理，具体原因如下：a）焊缝的尺寸和接头形式设计不合理：焊缝尺寸的大小直接影响焊接应力的大小，受热区域大，最后产生的残余应力也越大；焊接零件之间的搭接方式、焊接坡口型式、接头间隙、焊缝余高等，如果设计不合理都会影响焊接残余应力的大小。
b）焊缝的数量和位置分布不合理：如焊缝疏密相差很大，甚至相互交叉，封闭焊缝较多，均会产生较大的挠曲变形和焊接残余应力。
c）焊接方法和工艺参数设计不合理：不同的焊接方法具有不同的线能量和不同的温度场，产生的热变形和残余应力也不同。
根据构件的材质、厚度、结构、选择合理的焊接方法和工艺参数，减少受热区和残余应力，同时尽量减少裂纹、气孔、夹渣、凹坑等焊接缺陷的生成，避免形成应力集中。
d）焊接顺序和施焊方法设计不合理：对于焊缝较多的焊接构件，比如机座或箱体，焊接顺序不同，最后形成的应力大小也不同。
焊接应力对构件的危害
焊接应力对构件的危害及消除在前期的文章中我们对车架焊接变形产生的原因及其解决措施的问题进行过分析探讨，其实在车架焊接变形过程中同时还伴随着焊接应力的产生，焊接应力的存在直接影响到车架结构的承载能力、降低焊接接头及整个车架构件的疲劳强度，在遇到外力作用时会产生疲劳断裂或者脆性断裂而引发事故。
这里我们将针对焊接应力对焊接构件的影响及其消除措施进行阐述。
大家都知道没有外力作用的情况下平衡于物体内部的应力称为内应力，引起内应力的原因很多，由焊接加工方法产生的内应力称为焊接应力，按照应力存在的时间可分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。
焊接残余应力就是构件焊接及冷却后残留在焊件内部的应力，它对焊接构件的强度、腐蚀性能、尺寸稳定性等使用性能有着很大的影响。
在世界焊接史上有很多因焊接应力引起大型构件发生断裂的事故，如1938年—1940年期间，比利时Albert运河上先后有十多座威廉德式桥梁在载荷不大的情况下突然发生脆断事故，造成重大的经济损失。
最后专家调查分析确认是由于严重应力集中、残余应力高、钢材性能差，加上气温骤冷造成焊接裂纹扩展而脆断[1]。
在摩托车焊接构件上同样存在因焊接应力引起构件破坏的事例。
一．焊接残余应力的形成机理焊接应力的形成原因非常复杂，因为被焊接金属材料的力学性能和物理性能随温度变化，焊接过程又是一个不均匀的温度场在不断运动的过程，同时焊接温度场又因焊接接头的形状、尺寸、焊接工艺参数等不同而变化，因此分析起来千差万别。
我们举一个最简单的例子来说明焊接残余应力的产生。
图一是一根等截面的低碳钢杆件在三种不同固定状态下进行均匀加热时变化示意图。
a)自由变形将杆件一端固定，另一端不受任何约束，从T0进行均匀加热到T1，长度也由原来的L0伸长到L T，自由变形量为ΔL T，自由变形率为E T：ΔL T=αL0（T1- T0）E T=ΔL T/ L0=α（T1- T0）α——金属的线膨胀系数（1/K）相反，杆件从温度T1均匀冷却到T0时，长度也由恢复到原来的L0。
累积损伤和残余应力对焊接组合厚板钢构件的力学性能的影响.
累积损伤和残余应力对焊接组合厚板钢构件的力学性能的影响由于大型复杂结构的日益增加,作为主要受力构件的焊接厚钢板组合构件的力学性能及影响其性能的累积损伤和残余应力等因素亟需更加成熟的研究。
由于目前国内外相关研究较少,因此,对焊接厚板组合钢构件在静力、低周往复荷载作用下的力学性能的分析和对影响该类构件性能的主要参数的研究,具有重要的理论意义和工程价值。
本文基于有限元分析软件ABAQUS,采用其用户子程序模拟累积损伤对构件的静力性能和滞回性能的影响。
讨论了纵向残余应力和厚度方向残余应力对构件的力学性能的影响,通过一定规模的参数分析来探求影响构件承载能力的主要参数。
首先,本文研究了累积损伤、纵向残余应力和厚度方向残余应力对单调荷载作用下厚板钢构件静力性能的影响。
参数分析包括板件宽厚比、板件厚度和轴压比。
分析结果表明：考虑累积损伤后,构件的刚度和承载力会降低；纵向残余应力和厚度方向残余应力对构件的刚度和弹性承载力影响明显；宽厚比相同,厚度越大,累积损伤、纵向残余应力和厚度方向残余应力对构件静力性能的影响越显著。
上述研究是低周循环荷载作用下构件滞回性能研究的基础。
随后,本文重点分析了低周循环荷载作用下,累积损伤对厚板钢构件滞回性能的影响。
参数分析包括腹板高厚比和厚度、翼缘宽厚比和厚度、长细比等。
在考虑损伤后,当构件的腹板高厚比和翼缘宽厚比较小时,腹板和翼缘厚度的大小对滞回性能影响显著。
最后本文研究了低周循环荷载作用下,同时考虑累积损伤、纵向残余应力和厚度方向残余应力对厚板钢构件的滞回性能的影响。
研究的参数主要有：腹板高厚比和厚度、翼缘宽厚比和厚度等。
只考虑残余应力时,当板件宽厚较小时,随着厚度的增加,构件延性系数降低。
同时考虑累积损伤和残余应力后,当厚板构件翼缘宽厚比和腹板高厚比较小时,影响构件的主要参数是翼缘和腹板的厚度。
当厚度大于100mm时,随着厚度的增加,构件刚度、承载力和延性系数随循环加载次数的增加而显著降低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图 １ （ 截面 翼缘 残余应 力分布 ａ）
（ 截面受力状态 ｂ）
在外 力作用下 ， 其截面应力是 由外荷载引起 的截 面应 力叠加截 面的残余应力 ，从而使 截面在 ｏ ＮＡ ｒ ／ ＝ 时处于弹性状态 ， 构件发生弯 曲失稳时的临界力为欧拉 临界：￣ ２ｒ ｌ２ Ｎ ＝ ７ ／，相应的 Ｅｌ
临界应力 ｏ ＝ｒ Ｉ 当 ｏ ＮＡ≥ 一 ， ｒ Ｔ ＥＡ 。 ｒ ／ ｏ 时 部分截 面将会提前屈 ￣ ２ ＝ ｒ 服， 进入塑性变形状态 ， 使整个截 面呈现出弹性 区和塑性 区 （ 见 图 １ ｂ） ， （ ） 随着 外荷载增 大 ， 面上 塑性 区变形增 大 ， 应力 截 但 不增加 。抵抗外荷载只 由弹性 区截 面承担 ， 整个截面 的有效惯 性矩变成截面弹性 区的惯性矩 ， 此时 的临界应力为 ： ＝ ｌＦ Ｔ Ｅ ， Ｉ
Ｋｅ ｒ ｓｒｓｄ ａ ｔｅｓｓ； ｌｓ ｃｄ ｆｒ ｔ ｎ； ｉｔｉｕｅ ｓｄ ａ ｔｅ ｓ ； ｔ ｓ ｅｆｒ ａ ｃ ｙｗｏ ｄ ：ｅｉｕ ｓｒｓｅ ｐａｔ ｅｏｍａｉ ｌ ｉ ｏ ｄ ｓｒ ｔｄｒ ｉｕ ｓｒｓｅ ｓｒ ｓｐ ｒｏ ｎ ｅ ｂ ｅ ｌ ｓ ｅ ｍ
０ 前
言
钢结构具有强 度高 、 自重轻 、 塑性 好 、 抗震性 能好 及施工速 度快等优点 ， 因而钢结构 广泛 用于单层 厂房 、 大跨及高层 建筑 。
，
时为止 。由于截 面残余应 力为 自相平衡应 力分布 ， 故静力荷 载 相等 ， 即残余应力不会降低构件 的静力强度 。但是塑性材料 在
一
定条件下 会失去塑性 ，变成脆性 或者构件材料塑性 较低 ， 残
余应 力将会影响构件的静力强度。因为构件无 足够 的塑性变形 产生 ， 在加载过程 中应力峰值 不断增加 ， 至达到材料 强度极 直 限后发 生破坏 ， 因而残余应 力对其有影响 。
Ｚ ｕ Ｙｉ ｉ ｇ Ｙｅ Ｘｉｎ ｕ ｈ Fra bibliotekｎ ， ａ ｇ ｏ
（ ｅ ｉ ｎ ｅｓｙ ｆ ｅｈ ｏ ｇ， ｅ ｉ ２ ０ ０ ， ｈｎ） Ｈ ｆ ｉ ｒｉ ｃ ｎｌ ｙ Ｈ ｆ ３０ ９ Ｃ ｉ ｅ Ｕ ｖ ｔｏＴ ｏ ｅ ａ
Ａｂｓｒ ｃ ： ｉ ａ ｅ ｎ ｌ ｓ ｓａ ｄ ｓｕ ｉ ｓｔ ｅｅ ｅ ｔｏ ｓｄ ａ ｔ ｓ ｓｏ ｔｔ ｔｅ ｇ ｈ ｓａ ｉ ｔ ， ｄ ｆｔｇ ｅ ｓ ｅ ｇｈ ｏ ｅｓｅ ｌ ｍｂ Ｉ ｔ ａ ｔＴｈ ｓｐ ｐ ｒ ａｙ ｅ ｔ ｄ ｅ ｆ ｃ ｆ ｅ ｉ ｕ ｓｒ ｓ ｎ ｓａｉ ｓｒ ｎ ｔ ， ｔ ｂ ｌ ｙ ａ ｉｕ ｔ ｎ ｔ ｆｔ ｔ ｅ ａ ｎ ｈ ｒ ｌ ｅｅ ｃ ｉ ｎ ａ ｒ ｈ ｍｅ ｅ＇ Ｓ
维普资讯
—
—
ｌ４ ０
安徽建 筑
２ ０ 年 第４ ０６ 期
焊接 璇会 皮 对 期佴 虽 惶 铝 曲 景 哟
朱一平 ， 叶献 国
（ 合肥工业大学 ， 安徽
摘 关键词 ： 残余应力 ； 塑性变形 ； 残余应力分布 ； 受力性能 中图分 类号 ： Ｕ３ １ Ｔ ９ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： ０ ＿ ３ ９２ ０ ）４ ｏ ４ ０ １ ｌ ７ ５ （０ ６０ － １ ＿ ２ ０７ ０
应 力的构件 承受逐渐增大 的轴 心拉 力时 ， 外荷载 引起 的拉 应力
Ｘ
将叠加截面 的残余应力。在加载过程中 ， 应力不断增加 ， 当叠加 总应力达到材料 的屈服极限 ，构件 中有残余拉应力的截面提
前进入 塑性 区 ， 增长 的外 荷载仅 由截面的弹性 区承担 ， 后 随荷 载 的增大 ， 弹性 区减少 ， 塑性 区增 大 ， 内部应力不 断叠加 ， 应力 发生重新分布 ，直至整个截面上的应力达到材 料的屈服极限
合肥
２０ ０ ３ ０ ９）
要： 文章就钢构件中的残余 应力对钢构件 的静力强度 、 稳定性及疲劳性能的影响进行了分 析和研 究。
Ｉ ｌｕｅ ｅ ｏ ｈｅ Ｒｅ ｉ ｎｆ ｎｃ ｆ ｔ ｓｄｕａ ｅｄｉ ｒ ｓ ｈ ｅ ｇ ｅ ｈａ ｉ ｒ ｏ ｈｅ Ｓ ｅ ｌＭ ｅ ｂ ｒ ｌＷ ｌ ｎｇ Ｓｔ ｅ ｓｏｎ ｔ ｅ Ｗ ｉ ｈｔ ｄ Ｂｅ ｖ ｏ ｆ ｔ ｔ ｅ ｍ ｅ ｓ
２ 残余应力对轴压杆构件稳定性的影响
假设一工字 型截 面构件在两端铰接下受到轴压力 Ⅳ作用 ， 其两翼缘相等 ， 截面积为 Ａ， 假设 腹板面积较小 ， 并 忽略腹板 的
相应 的临界应 力为 ： ￣２・ ２ 中 Ｅ＿ 为该 阶段 的有 效 ｒ ｏ ＝ｒ ／ ， ＥＡ 其 Ｉ Ｅ 对于绕不同主轴屈 曲时 ， 残余应力对 临界应力影响也不同 ，
弹性模量 。
绕弱轴屈曲时 的惯性矩为 残余应力 ｏ 的影 响 ， ｒ 两翼缘 残余应力 ｏ 分布见图 １ ａ 。构件 设绕强轴屈曲时的惯性矩为 Ｉ， ｒ （）
收稿 日期：０ ６ ０ — ７ ２ ０ — ２ ２ 作者简 介 ： 朱一平 （ ９ ３ ， ， １７ －） 男 安徽 怀宁人 ， 合肥 工业 大学硕士研 究
生 ． 究方 向 ： 结 构 。 研 钢
绕轴曲￣￣争＝ 强屈时＇ Ｏ ｒ ｃ ｘ 绕轴 曲：＝ ＝ 弱屈时 哿 器
在这些结构 中许多节点采用焊接 的形式 ， 结构焊接时将在结构
构件 中产生较强 的残余应 力场 ，它将 直接影响构件 的受力性 能。国内外许多钢结构脆断破坏事故说 明了残余应力是引起低 温脆 断的主要 因素之一。
１ 残 余应 力对钢 构件 静 力强度 的影 响
如果没有严重的应力集中的焊接构件 ， 只要 构件和焊道本 身具有较好 的塑性变形能力 （ 没有低 温 、 动荷 载等使钢材变脆 的不利 因素 ） 残余应力不会降低构件 的静力强度。 ， 因为有 残余