钢桥焊缝残余应力与变形分析
试论钢结构焊接残余应力与变形控制
试论钢结构焊接残余应力与变形控制摘要：随着科学技术的不断发展，焊接技术也朝着精细化的方向不断快速发展。
其在发展的过程中受到了相应的制约，制约因素是焊接残余应力和钢结构变形控制。
在钢结构焊接加工中出现残余应力，可能会造成焊接材料产生变形翘曲的问题，甚至在后期导致焊接部位开裂与应力腐蚀等等一系列问题，从而使钢结构焊接件的使用寿命大大降低，使钢结构焊接的可靠性降低。
因此，对钢结构残余应力和焊接变形控制进行全面深入地研究是非常必要的。
关键词：钢结构；焊接残余应力；变形控制1钢结构焊接中残余应力产生的原因1.1钢结构材料性能以及力学性能不达标钢结构焊接残余应力的产生主要来自于材料性能和力学性能。
在钢结构的焊接过程中，受热不均匀是残余应力产生的最主要的原因，当受热不均匀的时候，焊接之后的温度冷却呈现一定的规律，是呈梯度进行的。
从物理因素的角度来对受热不均匀的现象进行相应的分析：不同类型的钢结构零部件具有不同的材料性质，当对其进行加工的时候，金属材料的不同使其对温度的感应也存在一定的差异，这就导致了比热容的变化，在此过程中，焊接部位的组织结构也会发生相应的变化。
1.2热源不同导致焊接残余应力产生在焊接的过程中，不同焊接热源的接入也会对焊接残余应力造成不同的影响。
目前，实现金属焊接所需的能量热源包括由电能、机械能、光辐射能及化学能。
其对应产生的焊接热源就是电弧焊热源、气体火焰焊接热源、电阻焊热源及电子束热源等。
焊接的过程中采用不同的焊接热源，产生的温度场不同，因此产生的焊接残余应力也不同，进而对钢结构产生的变形影响不同。
1.3其它因素导致焊接残余应力产生在钢结构焊接加工中，不仅受到热源和材料、力学性能因素的影响，而且受到其它因素的影响，也会出现不同的残余应力。
例如：如果在焊接加工操作之前，使钢结构局部零件以及器材进行轧刹，也会影响钢结构焊接加工过程，使钢结构焊接加工中出现不同的残余应力。
此外，在钢结构焊接加工中，还要重点考虑其它多方面因素的影响，才能避免出现较大的残余应力。
浅析钢结构焊接变形与残余应力控制方法
浅析钢结构焊接变形与残余应力控制方法摘要：在国内建筑工程中，钢结构作为建筑结构主体结构框架，具有绿色环保、空间大和强度高等特点，在网架结构和塔桅建筑、超高层建筑以及大型工业厂房中等建筑工程中得到广泛应用。
随着建筑结构超高层化和大跨度化，高性能钢材应用增多，分析和讨论建筑钢结构焊接生产效率，对于提高建筑工程质量和效率具有重要意义。
关键词：钢结构; 焊接变形; 残余应力; 控制方法引言在钢结构工程的焊接施工中难免会出现焊接应力和焊接变形的情况，这对于焊接接头的强度以及焊接结构尺寸的精度都会产生一定的影响，严重的话会导致构件报废。
此外，钢结构在日后使用中的承载力也与焊接应力与焊接变形有着很大的关联。
因此相关施工人员要切实把握好焊接技术，加强对焊接重难点的技术控制，采取有效措施提高钢结构的质量。
1焊接变形和残余应力（1）焊接变形是焊接过程中不可避免的，施焊电弧高温引起钢构件在焊接处发生缩短、弯曲及角度等变化，即焊接变形。
焊接变形可分为两种形式，一种是因高温导致的变形，该变形在温度冷却后可恢复，为瞬时变形;第二种是因焊接作业产生的永久性变形。
焊接变形对结构安装的精确度影响较大，产生焊接变形极易导致结构无法安装。
（2）残余应力产生于钢构件的焊接及热影响区域，其对钢构件最直接的影响是降低构件的承载能力和增大开裂的可能性，钢构件的开裂大多发生在焊接区域。
在焊接区域，当构件的残余应力和荷载共同作用效果超过焊缝的承载力时，焊缝处就开始产生裂纹，并逐渐扩大成裂缝，构件也就易从裂缝处产生断裂，而此时构件承受的荷载并未达到其极限承载力，却因焊缝的断裂导致整个构件的失效。
2造成导致钢结构发生焊接变形的原因（1）焊接工艺。
即使是材料相同、设备相同，不同工人在焊接过程中，由于焊接工艺会造成焊接变形的出现。
比如焊接过程中，预热时应该结合当地的实际温度、光照亮度等多种因素进行确定等。
由此可见，钢结构的焊接变形受到焊接工艺的影响比较大。
焊接应力与变形分析及改善措施
焊接应力与变形的分析及改善措施作为钢结构制作和连接的主要技术，焊接已经被广泛应用于钢结构的制作和安装工艺之中。
然而，焊接中产生的变形问题不仅影响了钢结构的外观和使用性能，如果严重的话甚至会导致焊件报废。
有鉴于此，必须对焊接变形不同类型和原因进行全面分析，并采取有力措施控制焊接变形量，以确保不断提高生产效率和钢结构工程质量1 焊接变形的基本类型分析焊接变形的基本类型。
所谓焊接变形是指钢结构在焊接过程中，由于施焊电弧高温引起的变形，以及焊接完成后在构件中的残余变形现象。
在这两类变形中，焊接残余变形是影响焊接质量的主要因素，也是破坏性最强的变形类型。
焊接残余变形对结构的不同层次的影响分为整体变形和局部变形；根据变形的不同特点则可分为：角变形、弯曲变形、收缩变形、扭曲变形、波浪变形和错边变形。
在这些变形类型中，角变形和波浪变形属于局部变形，而其他类型的变形属于整体变形。
钢结构发生较多的变形类型是整体变形。
2. 焊接变形产生的原因分析。
钢结构刚度：刚度是指结构体对拉伸方向和弯曲变形的抵抗能力。
钢结构的刚度主要取决于结构截面形状和尺寸的大小。
图给出了引起焊接应力和变形的主要因素及其内在联系。
焊接时的局部不均匀热输入是产生焊接应力与变形的决定因素。
热输入是通过材料因素、制造因素和结构因素所构成的内拘束度和外拘束度而影响热源周围的金属运动，最终形成了焊接应力和变形。
材料因素主要包括有材料特性、热物理常数及力学性能（热膨胀系数α＝f （T），弹性模量E＝f（T），屈服强度σs＝f（T），σs（T）≈0时的温度TK或称“力学熔化温度”以及相变等）；在焊接温度场中，这些特性呈现出决定热源周围金属运动的内拘束度。
制造因素（工艺措施、夹持状态）和结构因素（构件形状、厚度及刚性）则更多地影响着热源周围金属运动的外拘束度。
焊接应力和变形是由多种因素交互作用而导致的结果。
通常，若仅就其内拘束度的效应而言，焊接应力与变形产生机理可表述如下。
钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术
钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术摘要：在焊接的过程中，焊接工艺的顺序也会导致焊接残余应力的形成，因而需要有效调整焊接的工艺，这是现今企业相关部门负责人需要重视的，能有效避免焊接残余应力的形成。
具体上来，为了预防残余应力的形成，施工单位及焊接人员要尽可能地根据先大后小原则进行焊接，确保焊接的质量和效率得以提高[2]。
关键词：钢结构；焊接残余应力；焊接变形；控制技术一、钢结构焊接残余应力产生的原因在焊接技术的运用上，充分展开对焊接残余应力的研究工作，初步得到焊接残余应力是因钢结构受热不均所引起的，有纵向和横向两种情况。
焊接残余应力的出现包括多方面的原因，比如是不同地方的焊缝、钢材的质量、焊接的顺序等等都会使钢结构产生变形。
以下具体分析钢结构焊接残余应力产生的几方面原因。
（一）钢结构材料的性能和力学所产生的焊接残余应力在焊接时，焊接残余应力产生的主要原因是因为在加热过程受热不均所造成的，会导致焊接后的温度无法按照正常的要求进行冷却。
而受热不均具体来讲就是，在对不同零件进行改造时，材质的不相同，对于温度的需求也是不同的，会产生不同的反应过程，进而导致发生相应的变化，焊接的位置没有达到预先的设想。
另一方面，焊接位置的热膨胀、导热等系数的影响，都会造成焊接位置受热不均，从而形成残余应力。
（二）不同焊接热源所造成的影响在进行焊接时，不同的焊接热源引入会对焊接残余应力产生一定的影响。
现阶段，焊接热源主要包含电能、光辐射等，这些焊接热源会产生的不同形式的热源。
在焊接时，应用不同的焊接热源会对温度有一定的影响，形成不同的残余应力，导致钢结构的变形情况有所不同。
在对零件进行焊接时，需要清楚不同的材质选择不同的焊接热源，从而避免钢材出现变形和裂开的问题。
（三）人员能力无法达到要求一部分小型企业不注重焊接技术的应用，招聘的是一些没有相关经验的员工进行焊接工作，严重影响了工程的质量。
这些工作人员缺少最基础的经验，再加上理论知识的缺乏和焊接能力的有限，无法正确分析钢结构的性能，在工作过程中存在一系列的问题，为之后的应用带来了隐患。
钢结构焊接残余应力及变形控制分析
建材发展导向2018年第18期1301 钢结构焊接中残余应力产生的原因1.1 不达标的钢结构材料性能以及力学性能在钢结构焊接加工中，因为钢结构材料接受不均匀的焊接加热温度，因此有横向或纵向梯度的残余应力的出现，而出现不均匀的焊接加热温度的现象主要受到下面几方面因素的影响：第一，对于温度感应，不同的金属材料钢结构具有各种不相同的反应，因此会导致比热容出现变化，引发钢结构焊接部位结构发生变化。
第二，在钢结构焊接加工中，焊接位置的密度、导热系数、热膨胀系数和密度等等因素也会产生较大的影响，从而导致钢结构材料焊接受热不均匀，最终导致大量的残余焊接应力的出现。
1.2 不同的热源也会导致产生焊接残余应力对于钢结构焊接加工来说，热源起到重要的作用，然而焊接热源不一样，也会出现不相同的焊接残余应力。
通常在金属焊接过程中，使用电能、化学能作为焊接热源，从而产生电弧焊热源和电子束热源。
当钢结构焊接中应用的热源存在较大的差异，就会导致温度场表现出差异，最终有不一样的焊接残余应力的出现，使钢结构焊接出现各种不一样的变形情况。
1.3 其它因素导致焊接残余应力产生在钢结构焊接加工中，热源和材料、力学性能因素对其会产生影响，其它因素对其也会产生影响，导致出现不同的残余应力。
比如：在还没开始焊接加工操作之前，使钢结构局部零件以及器材进行轧刹，钢结构焊接加工过程也会受到影响，使钢结构焊接加工中出现不同的残余应力。
另外，在钢结构焊接加工中，其它多方面因素的影响也要重点考虑，出现较大的残余应力才能避免。
2 钢结构焊接残余应力对钢结构材料造成的影响2.1 稳定性在钢结构焊接加工中，确保钢结构的稳定性是非常重要的，这也是使钢结构焊接加工质量能够提高。
如果钢结构的稳定性没有到达相关质量标准，那么将会导致较低的钢结构构成的质量，不能满足应用要求。
在钢结构焊接加工中出现残余应力，会导致焊接部位出现变形问题，不能确保钢结构的稳定性，而且会在应用中出现严重的问题。
浅谈钢结构焊接残余应力及焊接变形控制
浅谈钢结构焊接残余应力及焊接变形控制钢结构焊接在安装过程中较为常见，焊接连接在具有其独特的优点的同时，也存在着其不可避免的缺陷，即焊接残余应力及焊接变形。
本文就施工现场的工艺钢结构及炉壳焊接，结合连续退火炉结构安装工程实际，浅谈焊接的残余应力及焊接变形的原因，以及现场施工过程中如何控制及解决办法。
标签：钢结构;焊接;应力;变形;控制措施【Abstract】Steel structure welding is more common in the installation process，welding connection has its unique advantages，but at the same time it also has the inevitable defects，namely welding residual stress and deformation. This article is showing the reasons of residual stress of welding and welding deformation ，and also give methods to control and solve the problem what is said above in the process of the construction site ，according to the scene of the process steel structure and the furnace shell welding，combined with the engineering practice of the furnace structure installation of Continuous Annealing Line.【Key Words】steel structure，welding，stress，deformation ，control measures引言：焊接连接是钢结构主要的连接方法，其优点是构造简单、不削弱构件截面、节约钢材、加工方便、易于采用自动化操作、密封性好、刚度大等特性。
钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术分析
内燃机与配件0引言焊接是钢结构材料的主要连接方法，其具有操作简单、连接快速以及节约钢材等优点，被广泛地应用于钢结构的连接过程中。
但是在实际的焊接过程中，钢结构的焊接质量会受到多种因素的影响，当没有将这些不利因素控制在合理范围内，就会导致钢结构的焊接质量发生不同程度的降低，甚至导致其焊接质量不合格，无法满足安全生产的要求。
通过对钢结构焊接的整个过程进行系统全面的分析，明确焊接残余应力和变形的形成原因，进而采取有针对性的改善措施，从而确保钢结构的焊接质量符合要求。
1钢结构焊接残余应力的形成分析1.1钢结构材料性能以及力学性能不达标钢结构在进行焊接的过程中，其所受到的焊接加热温度分布不均匀，这就会导致钢结构在横向或纵向梯度上出现一定的残余应力。
钢结构加热温度不均匀主要是由钢结构材料性能以及力学性能不达标造成的，首先，不同的金属材料在受热时的温度感应不尽相同，进而导致结构的比热容发生变化，进而导致焊接部位出现变化；其次，钢结构焊接部位的密度、导热系数以及热膨胀系数等也会对热传导造成影响，进而导致钢结构中出现残余应力。
1.2热源不同热源对于钢结构的焊接质量也具有十分重要的影响，当采用不同的热源进行焊接操作时，就会导致钢结构在焊接过程中的受热情况不同，进而可能导致钢结构中出现残余应力。
在钢结构实际的焊接过程中，当前所采用的热源一般为电能和化学能两种不同的形式，进而在焊接过程中形成电弧焊热源和电子束热源。
当焊接钢结构的过程中，所采用的热源之间存在较大差异时，就会导致在钢结构中形成的温度场也具有明显的区别，进而造成焊接后的钢结构中形成残余应力以及发生不同程度的变形。
1.3其它因素钢结构残余应力的形成除了受到以上两种因素的影响，还会受到其他因素的不利影响，这与钢结构自身的情况和焊接环境具有一定的关系。
当钢结构进行焊接操作之前，对其内部的构件进行一定的轧刹处理，也会对钢结构的焊接过程造成不同程度的影响，进而导致残余应力的出现。
浅析钢结构焊接残余应力及焊接变形控制
浅析钢结构焊接残余应力及焊接变形控制摘要：焊接是钢结构施工中的基础技术，发挥着重要作用，但焊接残余应力的产生也是其难以避免的缺陷。
基于此，本文先是从产生原因、影响、控制措施三个方面研究了钢结构焊接残余应力，然后分析了焊接变形控制。
关键词：钢结构；焊接残余应力；焊接变形引言：随着我国工业技术的广泛提高，焊接技术变得越来越精细化。
焊接技术具有着操作便捷、经济节约的优势，但也存在残余应力的消极影响。
为了保障钢结构的质量和稳定，研究钢结构焊接残余应力及焊接变形控制具有重要意义。
一、钢结构焊接残余应力分析（一）焊接残余应力的产生原因1.材料性能造成残余应力的产生钢结构在焊接过程中，由于焊接加热让钢结构上受热不均匀，温度呈现出梯度冷却变化，从而产生了焊接残余应力。
造成受热不均匀的物理原因是，钢结构部件的材料性质不同，对于温度的反应也大不相同，所体现出来的比热容也不同，焊接部位结构上发生相应的变化。
另外焊接部位的导热系数、膨胀系数、密度等性质，造成焊接部位发生受热不均匀的现象，由此产生了残余应力。
2.热源不同造成的残余应力在焊接的时候，由于接入了不同的焊接热源也影响了残余应力的产生。
对金属进行的焊接需要电能、化学能、机械能等。
相对应的焊接热源包括电焊热源、电阻焊热源等等。
由于焊接过程中使用不同种类的热源，钢构件中产生的温度场也不同，由此钢构件上产生的残余应力也就大不相同，对于钢结构变形也产生大不相同的影响。
在进行钢构件的焊接操作时，需要根据钢材的材料选择合适的焊接热源，来减少残余应力的影响。
3.其他原因其他原因造成的残余应力，包括钢结构在操作焊接之前，对于钢结构器件进行处理，使钢结构部件得到过轧刹，那么焊接操作将受到影响，残余应力因此而产生。
焊接操作中钢结构的物理性质也会影响到残余应力产生[1]。
（二）焊接残余应力带来的影响1.疲劳强度低残余应力会影响到钢构件的疲劳强度，也就是影响到焊接结构使用年限，钢结构使用寿命是检验质量的重要标准。
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3200字
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3200字摘要：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。
毕业关键词：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。
在局部热处理的过程中，一般只能降低残余应力的峰值，而不能直接消除残余应力。
焊接残余变形和残余应力
状态III
状态Ⅰ 状态II
N1
V y
V n
NN N
1x
n
+ V+
++ ++
x
++
++
状态Ⅰ
y
+ + + + +
状态II
+
+ +
Nx
+
+
y
状态III
N1
T y
Tx1 xi2 yi2
N1xT
Ty1 xi2 yi2
合成后，得
+
状态III ++y
+ +
+ +
Tx
+
+
+
NT 1
螺栓受力特性
y
承受剪力 N。
剪力的计算
+ + +
++i r+i
Ni
T
++
x
++
由平衡条件和基本假定： T N1r1 N2r2 N3r3 Nnrn （a）
NT NT NT
NT
1 2 3 n
r1
r2
r3
rn
n
1
r1 r2 o r3
2 N1
3 N2
4
6
5
N T r2 N T , N T r3 N T , , N T rn N T
② l1＞15d0情况
此时，螺栓剪力分布明显不均，距外力N最近的一排 螺栓受力最大，会首先破坏并依次逐排朝内破坏。为保 证其安全，将承载力乘降低系数。
浅析焊接残余应力变形及消除调整措施
浅析焊接残余应力变形及消除调整措施前言随着钢结构的广泛应用，对钢结构的要求也越来越高。
如钢结构需满足跨度大、稳定性好、刚度大、抗弯性能好等要求。
焊接作为钢结构最主要的连接方式，对焊接工艺和焊接质量的要求也在不断地提高。
研究焊接残余应力和焊接变形对钢构件的影响，通过合理的设计和制造以及相应的措施减小焊接残余应力和焊接变形对构件的影响，将有效的提高钢结构的性能，满足建设的需求。
一、残余应力产生原因及影响分析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。
构件焊接时产生瞬时应力，焊后产生残余应力，并同时产生残余变形，这是客观规律。
一般我们在制作过程中重视的是控制变形，往往采取措施来增大被焊构件的刚性，以求减小变形，而忽略与此同时所增加的瞬时应力与焊接残余应力。
但是刚性大、板材厚的构件，虽然残余变形相对较小，但同时会产生巨大的拉应力，甚至导致裂纹。
在未产生裂纹的情况下，残余应力在结构受载时内力均匀化的过程中往往导致构件失稳、变形甚至破坏。
因此焊接应力的控制与消除在钢结构制作过程中显得十分重要，应优先于构件的残余变形给予考虑。
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。
钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术3篇
钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术3篇钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术1钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术钢结构焊接是建筑结构中常用的工艺之一，但是由于焊接时产生的高温热量，焊接残余应力和变形难以避免，这些应力和变形可能会对结构的安全和稳定造成潜在隐患。
因此，有效控制焊接残余变形和应力，是一个非常重要的技术难题。
钢结构焊接残余应力的产生机理在钢结构的焊接过程中，由于热量传递的不均匀性，焊接过程中的热量会产生相应的温度场分布及相对应的应力场分布，因为的热收缩效应。
所以在焊接过程中，焊缝的两侧会发生不同程度的膨胀和收缩，从而使得焊接结构产生内部应力。
如果不能及时有效地控制这些内部应力，就有可能导致焊接结构的变形和应力过大，从而影响结构的安全和稳定。
控制焊接残余应力和变形的方法目前，主要有两种控制焊接残余应力和变形的方法：梁法和岛法。
1.梁法梁法是指在焊接完成后的金属结构上，应用钢板或角钢作为梁的支撑，可以通过其弯曲作用产生相应的反应力，从而对焊接残余应力和变形进行压制。
此方法的控制能力强，控制效果好，但是由于需要在焊接后使用，会增加一定的成本和工期。
2.岛法岛法是指在焊接过程中，对焊接结构进行分割，形成一个个的“岛”，在每个“岛”施加一定的压力，以弥补热收缩引起的应力和变形。
此方法不仅可以控制焊接结构的应力和变形，而且可以减少因热量传递不均匀而造成的烧损现象。
但是，该方法的应用需要熟练的技能和经验，否则会影响焊接质量。
除了上述方法外，其他控制焊接残余应力和变形的方法还有预热、后热等方法，但是这些方法也存在一定的局限性。
结论钢结构焊接残余应力和变形的控制是一项非常重要的技术任务，其实现需要掌握相应的技术方法和控制技术。
在实践中，需要根据具体情况选择适当的控制方法，同时对于技术的操作也需要进行严格的控制和监督，以确保焊接结构的质量和安全性钢结构焊接残余应力和变形的控制对于结构的安全性和稳定性至关重要，目前主要有梁法和岛法两种方法。
钢结构基本原理及设计 焊接残余应力和焊接变形
尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。
肋板不宜带锐角 焊缝不宜过分集中 板宽不同 避免仰焊
3-4 焊接残余应力和焊接变形
二. 合理的工艺措施 （1）采用合理的焊接顺序和方向。 先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝，先焊错开的短焊缝，后焊直通的长焊缝，使焊缝有较大的横向收缩余地。 §3-4 焊接残余应力和焊接变形
每个螺栓所受的实际剪力应不超过其抗剪的承载力(均按设计值)，即Nv≤ Nvbmin。
§3-5 普通螺栓的构造和计算
三. 普通螺栓群受剪连接计算 1. 普通螺栓群轴心受剪 与侧焊缝的受力相似， 螺栓受力是不均匀的，两端受力大，中间受力小。 1)当连接长度 时，
焊接残余应力和焊接变形
§3-4 焊接残余应力和焊接变形
3.4.1 焊接残余应力和变形的成因 一. 焊接残余应力的成因 焊接残余应力简称焊接应力 1. 现象 2. 成因
3-4 焊接残余应力和焊接变形
焊缝出现不均匀温度场 焊缝附近温度最高，可高达1600度以上 在焊缝区以外，温度则急剧下降
（3）由于钢材在600℃以上时呈塑性状态(热塑性状
应力当焊件完全冷却后仍残留在焊缝区钢材内，故名焊接残余应力。 Q235钢等低合金钢焊接后的残余拉应力常可高达其屈服点。 残余应力是构件未受荷载作用而早已残留在构件截面内的应力，因而截面上的残余应力自相平衡。
时不能恢复
横向焊接应力
3-4 焊接残余应力和焊接变形
3-5 普通螺栓的构造和计算
二. 螺栓的其他构造要求 （1）为了使连接可靠，每一杆件在节点上以及拼接接头的一端，永久性螺栓数不宜少于两个。 （2）对直接承受动力荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽或其他防止螺帽松动的有效措施。弹簧垫圈 （3）由于C级螺栓与孔壁有较大间隙，只宜用于沿其杆轴方向受拉的连接。承受静力荷载结构的次要连接、可拆卸结构的连接和临时固定构件用的安装连接中，也可用C级螺栓受剪。 （4）沿杆轴方向受拉的螺栓连接中的端板（法兰板） 加肋板 减少撬力 加强刚度
钢结构焊接残余应力及变形控制分析
钢结构焊接残余应力及变形控制分析摘要：随着我国社会经济的快速发展，焊接技术得到了有效的创新与改革，逐渐发展为集冶金、材料、结构、电子机械等多门科学为一体的综合性工程工艺类学科，在工艺制造加工、建筑建设施工、设备安装等众多领域得到广泛应用，特别是我公司的石油钻井设备，基本都是钢结构焊接件。
而焊接质量的好坏在焊接应力与焊接变形上有着显著体现。
对此，加强焊接应力与焊接变形的研究，实现焊接应力与焊接变形的科学管控，是焊接产品质量的保证。
关键词：钢结构；焊接；残余应力；变形控制1 焊接残余应力和变形的原因分析焊接过程中产生变形问题是会极大程度影响钢材施工整体质量，焊接工艺对钢材施工影响是双方面的，在提升钢结构生产质量同时，对钢材结构产生一定影响。
焊接变形无法避免，需要施工人员以合理手段对其进行控制。
在焊接过程中由于出现不规则加热和在不均匀冷却情况下，使其内部分子结构发生变化。
在钢材刚性约束下，外界力的作用以及组织变化，使其结构产生收缩，从而导致其出现变形情况。
1）焊接应力的产生是导致焊接变形最主要的原因。
焊接工件的大小程度，复杂情况会产生大小数量不等的复杂焊缝。
在处理焊缝的过程中，就有难以预测的复杂应力产生，从而导致焊接变形。
变形度越大那么工件的外观和质量就会受影响。
甚至可能会报废，或发生安全事故，造成经济损失。
2）受焊接材料的影响。
焊接材料的质量好坏对焊接变形会产生影响。
材料基本都是金属，金属本身有特殊的热物理性。
焊接材料的热传导系数越大，温度梯度较小，这样焊接变形的几率也就越小。
焊接是向母材料焊口加热，让其产生高温，使焊材与母材料完全融合。
如果在加热过程中，受热不均匀，都会导致焊接变形。
3）焊接结构的设计。
焊接结构因素是焊接变形的最大原因。
焊接结构设计非常复杂，工件自身是拘束体，它随焊接而慢慢变化，所以工作的难度比较大。
焊接会出现许多数量、接头形式不一样的焊缝。
如果钢结构件的结构复杂，焊接变形就更难控制。
建筑钢结构工程技术 2.5 焊接残余应力和残余变形
焊接残余应力和残余变形一、焊接残余应力和残余变形的成因钢结构的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，焊缝及附近温度最高，达1600℃以上，其邻近区域则温度急剧下降。
不均匀的温度场要求产生不均匀的膨胀和收缩。
而高温处钢材的膨胀和收缩要受到两侧温度较低、胀缩较小的钢材的限制，从而使焊件内部产生残存应力并引起变形，此即通称的焊接残余应力和残余变形。
二、焊接残余应力和残余变形（一）焊接残余应力焊接残余应力按其方向可分为纵向残余应力、横向残余应力和厚度方向残余应力。
1. 纵向残余应力。
图2-38是焊接残余应力的示例。
图2-38（a）是两块钢板平接连接，焊接时钢板焊缝一边受热，将沿焊缝方向纵向伸长。
但伸长量会因钢板的整体性，受到钢板两侧未加热区域的限制，由于这时焊缝金属是熔化塑性状态，伸长虽受限，却不产生应力（相当于塑性受压）。
随后焊缝金属冷却恢复弹性，收缩受限将导致焊缝金属纵向受拉，两侧钢板则因焊缝收缩倾向牵制而受压，形成图2-38（b）所示的纵向焊接残余应力分布。
它是一组在外荷载作用之前就已产生的自相平衡的内应力。
2. 横向残余应力。
图2-38所示两块钢板平接除产生上述纵向残余应力外，还可能产生垂直于长度方向的残余应力。
由图中可以看到，焊缝纵向收缩将使两块钢板有相向弯曲变形的趋势（如图2-38a中虚线所示）。
但钢板已焊成一体，弯曲变形将受到一定的约束，因此在焊缝中段将产生横向拉应力，在焊缝两侧将产生横向压应力，如图2-38（c）所示。
此外，焊缝冷却时除了纵向收缩外，焊缝横向也将产生收缩。
由于施焊是按一定顺序进行，先焊好的部分冷却凝固恢复弹性较早，将阻碍后焊部分自由收缩，因此，先焊部分就会横向受压，而后焊部分横向受拉，形成如图2-38（d）所示的应力分布。
图2-38（e）是上述两项横向残余应力的叠加，它也是一组自相平衡的内应力。
3. 厚度方向残余应力对于厚度较大的焊缝，外层焊缝因散热较快先冷却，故内层焊缝的收缩将受其限制，从而可能沿厚度方向也产生残余应力，形成三相应力场。
焊接过程中的变形与残余应力分析
焊接过程中的变形与残余应力分析引言：焊接是一种常见的金属连接工艺，广泛应用于制造业和建筑工程中。
然而，在焊接过程中，由于高温和冷却过程中的热收缩，会导致焊接件发生变形和残余应力。
本文将探讨焊接过程中的变形和残余应力产生的原因，并介绍一些常见的分析方法和解决方案。
一、焊接过程中的变形1.1 焊接热源对金属的影响焊接过程中，焊接热源的加热会引起焊接件的温度升高，导致焊接件发生热膨胀。
当焊接完成后，焊接件冷却时，会发生热收缩。
这种热膨胀和热收缩会导致焊接件发生变形。
1.2 焊接过程中的应力分布焊接过程中，焊接热源引起的温度变化会导致焊接件内部产生应力。
这些应力会导致焊接件发生变形。
特别是在焊接过程中，焊接件的不同部位会受到不同的应力作用，从而引起焊接件的变形。
二、焊接过程中的残余应力2.1 焊接残余应力的形成机制焊接过程中，焊接件在冷却过程中会发生热收缩，但由于焊接件与周围环境的约束，无法自由收缩。
这导致焊接件内部产生残余应力。
残余应力的大小和分布会影响焊接件的性能和使用寿命。
2.2 焊接残余应力对焊接件的影响焊接残余应力会导致焊接件发生变形、裂纹和变脆等问题。
残余应力还会降低焊接件的疲劳寿命和承载能力。
因此，对焊接残余应力进行分析和控制是确保焊接质量的重要环节。
三、焊接过程中变形与残余应力的分析方法3.1 数值模拟方法数值模拟方法是一种常用的分析焊接过程中变形和残余应力的方法。
通过建立焊接过程的数学模型，可以模拟焊接过程中的温度场和应力场。
这种方法可以预测焊接件的变形和残余应力，并优化焊接工艺参数。
3.2 实验方法实验方法是另一种常用的分析焊接过程中变形和残余应力的方法。
通过测量焊接件的变形和残余应力，可以了解焊接过程中的变形和残余应力分布。
实验方法可以验证数值模拟结果的准确性，并为焊接工艺的优化提供参考。
四、焊接过程中变形与残余应力的解决方案4.1 焊接变形的解决方案为了减少焊接变形，可以采取以下措施：- 优化焊接工艺参数，如焊接速度和焊接顺序，以减小热输入和热影响区域。
3.5 焊接残余应力和焊接残余变形
钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.4 角焊缝的构造和计算
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3.沿厚度方向的焊接残余应力
如果焊件在施焊时受到外界约束，焊接变形因受到约束的 限制会减小，但对残余应力会产生更为复杂的影响，有可 能产生更大的残余应力。因此，不能为了减小焊接变形而 在施焊时随意添加约束。
钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.4 角焊缝的构造和计算
钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.4 角焊缝的构造和计算
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2.横向焊接残余应力
横向残余应力的分布规律比纵向的更复杂，例如横向收缩引 起的横向残余应力与施焊方向和先后顺序有关，由于焊缝冷 却时间不同而产生不同的应力分布，另外焊缝的长短也会影 响温度场的变化。总之，横向残余应力的分布情况应针对具 体问题具体分析，才能得出准确合理的结论。
钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.4 角焊缝的构造和计算
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3.5 焊接残余应力和焊接残余变形
一、焊接残余应力的分类及产生的原因
焊接残余应力有纵向焊接残余应力、横向焊接残余应力和厚度 方向的残余应力，这些应力都是由焊接加热和冷却过程中不均 匀收缩变形引起的。
1.规律 是焊缝及其附近区域在高温时 发生塑性压缩变形，因而冷却 后产生残余拉应力；离焊缝较 远区域中则出现与之相平衡的 残余压应力。
对较小焊件可进行整体高温回火
钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.4 角焊缝的构造和计算
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二、.焊接残余应力对结构性能的影响
1.对结构构件静力强度的影响
2.对结构构件刚度的影响
3.对压杆稳定的影响
4.对低温冷脆的影响 5.对疲劳强度的影响
钢结构的焊接变形与应力分析
钢结构的焊接变形与应力分析摘要近年来，随着我国的工业发展，钢结构工程因其结构性能好、结构组织均匀、强度高、弹性模量高、塑性和韧性好，适于承受冲击和地震荷载、要求施工速度快、节能环保、便于机械化生产和工业化程度高等很多优越条件，因此钢结构工程在建筑领域被广泛应用。
本课题主要对H型钢焊接变形与应力进行研究，主要内容包括H型钢结构概述、H型钢结构焊接工艺、H型钢结构焊接应力与变形分析、典型H型钢结构焊接生产工艺等，本文通过研究分析H钢结构焊接应力与变形的类型及原因，以指导钢结构的生产及应用。
关键词：钢结构，焊接变形，应力，强度STEEL STRUCTURE WELDING DEFORMATIONAND STRESS ANALYSIABSTRACTIn recent years, along with China's industrial development, steel structure engineering because of its structure performance is good, structural organization uniformity, high strength, high modulus of elasticity, plasticity and toughness, suitable for bear impact and the seismic load, construction speed and facilitate the mechanization of manufacturing and higher degree industrialization superior conditions, so many steel structure engineering in architecture has been widely used. But, can't deny, steel structure still exist defects and hidden trouble. Steel structure welding process is the welding deformation and the welding stress wait for blemish. Steel structure welding process is actually in welding after heating and cooling local area, but due to the solidification process of non-uniform temperature field, causing welding uneven expansion and contraction, thereby internally generated welding welding stress and cause the welding deformation. This paper mainly analyzes the steel structure types and reasons of the welding deformation and stress elimination. KEY WORDS: steel structure，The welding deformation，Stress，Strength毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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钢桥焊缝残余应力与变形分析一、概述钢桥是指上部结构主要承重部分是用钢材制成的桥梁，它自重较轻，跨越能力大，抗拉、抗压、抗剪强度高，可用于复杂桥型和景观桥。
在工程中，经常能见到的钢桥类型有：梁桥（I型板梁、桁梁、箱梁），拱桥（系杆拱，箱形拱、桁架拱），索桥（悬索桥和斜拉桥）。
我国迄今已建造了3600余座各式钢桥。
仅在长江上已有各种型式的桥梁30余座，其中接近半数为钢桥。
关于焊接钢桥，可以公路桥为对象作比较，按大跨径悬索桥的跨径L≥600m，大跨径斜拉桥L≥400m，进行不完全统计。
90年代以来中国已建成大跨径悬索桥7座，大跨径斜拉桥10座；同时期国外建成的大跨径悬索桥有10座（其中日本6座），大跨径斜拉桥有15座（其中日本6座）。
按跨径大小排序，在世界上建成的全部悬索桥中排名前十位的焊接钢桥中，中国有2座：江阴长江大桥（L=1385m）排名第四，香港青马大桥（L=1377m）排名第五；斜拉桥排名前十位的焊接钢桥中，日本的多多罗大桥L=890m，居首位；中国有6座桥，排名第三、四、五、六、七和第九（南京长江二桥L=628m，排第三位；武汉长江三桥L=618m，排第四位）。
钢桥是由钢板、型钢等组合连接制成基本构件，如梁、柱、桁架杆件等，运到工地后再通过安装连接组成整体结构。
连接在钢桥中占有很重要的地位。
钢桥中部件的连接方法主要有铆钉连接、螺栓连接和焊接三类。
焊接是现代钢桥最主要的连接方法，它是对钢材从任何方位、角度和形状相交都能方便使用，一般不需要附加连接板、连接角钢等零件，也不需要在钢材上开孔，不使截面受到削弱。
因此，它的构造简单，节省钢材，制作方便，并易于采用自动化操作，生产效率高。
此外，焊接的刚度较大，密封性较好。
常见的焊接方法有电弧焊、栓钉焊，电弧焊又常分为手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊。
焊缝连接中按焊体钢材的连接方式可分为对接接头、搭接接头、T型接头、角接接头等形式。
但焊接也存在着它不足的一面，焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，其金相组织和机械性能发生变化，某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形，影响结构的承载力、刚度和使用性能；焊缝可能出现气孔、夹渣、咬边、弧坑裂纹、根部收缩、接头不良等影响结构疲劳强度的缺陷。
二、残余应力与残余变形1、残余应力与残余变形的定义钢材在焊接和冷却的过程中，其局部形成一个很不均匀的温度场,由于膨胀和收缩的程度和速度不同,温度场内各部分钢材的变形相互制约，产生了不可逆转的塑性变形，导致焊件在完全冷却后,其上仍然存在着残余应力和残余变形，这样的残余应力和残余变形就称为焊接残余应力和焊接残余变形。
2、焊接残余应力的分类及其产生的原因（1）分类焊接残余应力分为沿焊缝方向的纵向焊接残余应力，垂直于焊缝方向的横向焊接残余应力和沿厚度方向的焊接残余应力。
（2）产生的原因纵向焊接残余应力产生的原因比较复杂，如图1。
当两块钢板被平面焊接时，钢板焊缝一侧受热升温,将沿焊缝方向纵向伸长,但受到钢板两侧未加热区域的限制,伸长量被压缩,产生热塑变形。
随着焊缝金属由熔融状态冷却到室温,焊缝将要纵向收缩,由于热塑变形不可逆转,焊缝金属将被纵向受拉,其内部产生纵向拉应力,而焊缝周围的主体金属由于受到焊缝的收缩压迫，其内部产生压应力。
这一自相平衡的内应力就是构件的纵向焊接残余应力,其分布如图1（b）所示。
图1焊接残余应力分析示意图横向残余应力产生的原因是：冷却后焊缝纵向收缩，使焊缝两侧钢板趋于形成反方向的弯曲变形,如图1(a)中虚线所示。
但实际上两块钢板已经连成一体,不能分开,于是两块钢板的焊缝中部将产生横向拉应力,而焊缝两端将产生横向压应力,如图1(c)所示。
另外,施焊时是按一定顺序进行的,先焊好的焊缝冷却凝固后将阻碍后焊焊缝在横向自由膨胀,使其产生横向的塑性压缩变形,当后焊焊缝收缩时,受到已凝固的焊缝限制而产生横向拉应力,同时在先焊焊缝内产生横向压应力,如图1 (d)所示。
焊缝的横向焊接残余应力就是上述两种原因产生应力的合成结果,如图1(e)所示。
它也是一组自相平衡的内应力,由横向焊接残余应力成因可见,其分布状态、大小与施焊顺序及方向有关。
厚度方向焊接残余应力产生的原因：施焊时，如若焊接件较厚时，焊缝需要多层施焊，而外层焊缝因散热较快先冷却凝固，这样必然对内层后凝固的焊缝收缩产生限制，使焊缝产生沿厚度方向的残余应力。
三、残余应力和残余变形对钢桥结构性能的影响1、焊接残余应力对钢桁斜拉桥整体稳定性的影响同济大学博士研究生彭崇梅等人以郑州黄河公路铁路两用桥为背景，建立了桥塔与主桁连接部位的三维有限元模型，考虑材料热物理性能依赖于温度的变化，对桥塔焊趾处典型焊接细节的焊接温度场和焊接残余应力进行数值模拟，分析了焊接残余应力对结构整体稳定性的影响。
在分析焊接残余应力对整体稳定性影响时，应用梁单元模拟主桁杆件和桥塔，杆单元模拟斜拉索；初应力以初应变的形式施加到结构上，初应力施加对象为下横梁、桥塔及桥塔处中桁架上弦杆，并考虑各对象之间的不利组合。
工况Ⅰ为裸塔状态，验算荷载为一期恒载＋5年一遇的施工风荷载；工况Ⅱ为成桥运营状态，验算荷载为一期恒载＋二期恒载＋100年一遇的设计风荷载。
各工况计算结果见表1所示。
由计算结果可知，2种工况下失稳形式均表现为下横梁局部屈曲失稳；考虑双重非线性进行结构的第二类稳定分析时，安全系数约为第一类稳定结果的50%～60%。
由表1可以看出：考虑初应力的影响时，稳定系数均存在不同程度的下降，初应力施加于下横梁时，稳定系数降低很快，而在同时施加于上弦杆和下横梁时，影响最大，达到10%以上，初应力施加于桥塔处中桁上弦杆时，下降相对较慢；初应力施加于桥塔时，对稳定系数的影响最小，这主要是由于本桥的低阶失稳模态基本为下横梁失稳。
当焊接残余拉应力施加于下横梁时，相当于对横梁施加了预应力，加速了下横梁的失稳；而桥塔的失稳模态较高，故初应力施加于桥塔时，对低阶失稳模态影响很小，均在2%以内，其影响可以忽略。
对于工况Ⅰ，初应力施加于桥塔时，桥塔的稳定系数有所提高，这主要是桥塔以受压为主，施加残余拉应力时可以抵消部分轴向压屈荷载，但是贡献很小；而对施加到文章所述其他部位，则均对稳定起到不利的影响，最不利组合时，下降达到14%。
对于工况Ⅱ，焊接残余拉应力在本桥所施加的位置，对结构的稳定性均产生不利影响，当同时施加在下横梁和中桁架上弦杆时，影响最大，达13%，与裸塔时的最不利施加位置相同；这与周水兴在《钢管初应力对钢管混凝土拱桥承载力的影响研究》中表述的单肢钢管混凝土拱桥承载力在初应力系数控制为0.3时，承载力降低约10%的结果相近。
由上述结果可以看出，初应力对第一类失稳影响较大，而对第二类失稳影响相对较小。
2种工况下，第一类失稳时，考虑初应力与不考虑初应力时最大误差分别为-14.01%和-12.67%；第二类失稳时，2种情况下误差分别为-8.89%和-3.32%。
由此可见，初应力对极值点失稳的影响要小得多，这与有关文献结论相符。
2、焊接残余应力对铁路钢桥焊缝区域危险点列车振动动应力的影响武汉理工大学助理研究员刘嘉等以铜九线鄱阳湖铁路钢桁架桥梁为研究背景,采用符合电弧焊的双椭球热源模型,模拟出桥梁焊缝区域的焊接残余应力分布情况;同时叠加上铜九线鄱阳湖铁路钢桁架桥与焊缝节点连接的构件在列车过桥时的实测动应力,并将其施加在桥梁节点精确有限元模型上,分析得出在不同焊接残余应力作用下对鄱阳湖铁路钢桁架桥危险点的动应力响应的影响规律。
首先，对焊接残余应力进行模拟。
采用两步骤：先分析出在焊接热源作用下桥梁节点焊缝区域的温度场时程曲线,然后将温度时程曲线作为力学模型的荷载计算出焊缝区域的应力时程曲线,取常温下的应力作为桥梁节点焊缝区域的残余应力。
用ansys有限元分析软件分别建立焊接热源模型、桥梁节点有限元模型和焊接温度场模型，将所保留的温度场时程作为荷载施加到该节点力学有限元模型上,可实现对该节点的焊接应力的分析,取冷却完全后的结构应力作为该桥梁节点的焊接残余应力。
当时间为t=3674 s时,冷却阶段结束,焊件的温度接近预先设定的环境温度,此时的应力可近似认为是焊接残余应力。
图2给出Von Mises等效残余应力云图。
图2 残余应力Von Mises等效应力云图从图中可以看出,焊接残余应力主要分布于焊缝及附近区域,由于焊接模拟过程没有采用消除残余应力的措施,该处有应力集中现象明显。
其中最大焊接Von Mises等效残余应力值为511MPa,超过了钢材的屈服强度,最大焊接残余应力位于桥梁节点圆弧过渡处与上盖板的焊趾处。
其次，分析焊接残余应力对铁路钢桥焊缝节点区域动应力的影响。
在鄱阳湖铁路钢桁架桥焊缝节点有限元精确模型中读入焊接残余应力作为初始应力,然后施加计算所得到的外荷载,可对整个节点列车振动动应力响应进行分析。
本研究计算了当一列具有1节车头56节货车车厢的列车以70 km/h的速度经过铜九线鄱阳湖大桥钢桁架桥时,该下弦节点在六种不同初始焊接残余应力数值下的动应力响应,其中提取危险点(图2所示)的Von-Mises等效应力曲线如图3所示。
图3 六种情况下危险点Von-Mises等效应力时程曲线由图3(a)和图3(f)对比可知,当焊接节点考虑焊接残余应力作用时,两种情况下危险点的Von-Mises等效应力曲线变化规律相似,但是两者大小相差约十倍,这说明焊接残余应力起到了很大的作用,不能将其忽略。
由图3(b)、3(c)、3(d)、3(e)可知,四种情况下危险点的Von-Mises等效应力曲线变化规律同样相似。
焊接残余应力消除得越多,危险点的Von-Mises等效应力曲线变化的幅度即应力幅越小。
图3(b)中等效应力曲线的应力幅约为35MPa,图3(c)中等效应力曲线的应力幅约为25MPa,图3(d)中等效应力曲线的应力幅约为12MPa, 3(e)中等效应力曲线的应力幅约为5MPa。
按照焊接残余应力场分析中取消除40%后3的结果为节点模型的实际焊接残余应力,由图3(c)可知该节点模型在列车行驶作用下,其危险点的Von-Mises等效应力超过了高强度钢的屈服强度(345Mpa),危险点将发生低周应变疲劳破坏。
3、焊接残余应力对钢结构疲劳性能和裂纹扩展的影响西安南交通大学博士研究生周张义等针对机车车辆各焊接承载部件的结构疲劳性能，在广泛参考和借鉴国际上动态承载焊接结构的疲劳研究成果，并对各种现行国内外工业设计标准或规范进行对比研究的基础上，主要就焊接残余应力的结构疲劳性能影响及其考虑方式相关内容进行了详细和深入的研究。
经过研究，他们得出，在实际焊接承载部件中，残余拉应力对结构疲劳强度的不利影响可归结为以下一些定性结论：①压缩为主加载下的影响程度大于拉伸为主加载；②常幅加载下的影响程度大于变幅加载；③轴向加载下的影响程度大于弯曲加载；④高周加载下的影响程度大于低周加载；⑤接头应力集中低时的影响程度大于应力集中高时；⑥残余及外加应力多轴率高时的影响程度大于多轴率低时；⑦对复杂、厚壁结构的影响程度大于简单、薄壁结构。