关于焊接应力

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消除焊接应力六种方法

消除焊接应力六种方法焊接应力是在焊接过程中产生的一种内部应力，它会对焊接件的性能和稳定性产生影响。

为了消除焊接应力，我们可以采取以下六种方法：1. 预热和后热处理。

预热是在焊接之前对焊接件进行加热处理，目的是降低焊接时的温度梯度，减少焊接应力的产生。

后热处理则是在焊接完成后对焊接件进行再次加热处理，以消除已经产生的焊接应力。

这两种热处理方法可以有效地减少焊接应力的影响。

2. 采用适当的焊接顺序。

在进行多道焊接时，采用适当的焊接顺序可以减少焊接应力的产生。

一般来说，应该先对焊接件进行预热，然后从中间位置开始焊接，逐渐向两端延伸。

这样可以减少焊接时的温度梯度，降低焊接应力的产生。

3. 采用适当的焊接参数。

焊接参数的选择对于减少焊接应力非常重要。

合适的焊接电流、电压、焊接速度等参数可以减少焊接时的热输入，降低焊接应力的产生。

因此，在进行焊接时，应该根据焊接材料的性质和厚度等因素，选择合适的焊接参数。

4. 采用适当的填充材料。

填充材料的选择也会影响焊接应力的产生。

一般来说，应该选择与母材相似的填充材料，以减少焊接时的温度梯度，降低焊接应力的产生。

此外，填充材料的化学成分和性能也应该与母材相匹配，以确保焊接接头的质量和稳定性。

5. 采用适当的焊接方式。

不同的焊接方式对焊接应力的影响也不同。

例如，电弧焊和气体保护焊的焊接应力相对较小，而激光焊和等离子焊的焊接应力相对较大。

因此，在进行焊接时，应该根据具体情况选择合适的焊接方式，以减少焊接应力的产生。

6. 采用适当的冷却方式。

焊接完成后的冷却方式也会对焊接应力产生影响。

一般来说，应该采用缓慢冷却的方式，以减少焊接时的温度梯度，降低焊接应力的产生。

此外，还可以采用局部加热和冷却的方式，以消除已经产生的焊接应力。

总之，消除焊接应力是焊接过程中非常重要的一环。

通过预热和后热处理、适当的焊接顺序、适当的焊接参数、适当的填充材料、适当的焊接方式和适当的冷却方式等方法，可以有效地减少焊接应力的产生，提高焊接件的质量和稳定性。

焊接应力名词解释

焊接应力是指在焊接过程中产生的应力。

焊接过程中，焊接材料受到加热和冷却的影响，发生热胀冷缩现象，从而引起焊接接头的变形和应力的产生。

这些应力可能会对焊接接头的性能和使用寿命产生负面影响。

焊接应力的产生主要有以下几个方面：
热应力：焊接过程中，焊接区域被加热使其膨胀，当冷却时又会收缩，导致焊接接头产生应力。

冷却应力：焊接过程中，焊接区域在冷却过程中不均匀收缩，导致焊接接头产生应力。

组织变化应力：焊接过程中，焊接区域的组织结构可能发生变化，如晶粒尺寸的改变、相变等，这些变化也会引起应力。

焊接应力可能导致以下问题：
变形：焊接接头受到应力影响，可能会发生变形，影响焊接件的几何形状和尺寸。

裂纹：焊接应力超过了材料的强度极限，可能导致焊接接头出现裂纹。

为了减轻焊接应力的影响，可以采取以下措施：
控制焊接工艺参数：合理选择焊接电流、电压、速度等参数，以减少焊接过程中的温度变化和热影响区域的大小。

采用预热和后热处理：预热可以使焊接区域温度均匀，减少冷却应力的产生；后热处理可以通过加热焊接接头，使其重新达到平衡状态，减轻应力。

使用补偿措施：如设置补偿焊缝、补偿件等，以减少焊接接头的变形和应力。

焊接应力产生的原因及处理方法

采用大型燃油退火炉，进行焊后退火处理。采用多点加热、多点温度控制方式，温控采用热电偶自动控制仪表控制加热，使炉内各部温度均匀的控制在退火温度，保证工件的退火，同时能去除焊接过程中渗入焊缝中的H原子，消除了焊接件的氢脆。
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。

焊接应力与变形

喷水冷却；紫铜散热板
如图示
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圆筒体对接焊缝焊接顺序返回
散热法示意图返回
不对称焊缝的焊接先焊
后焊返回
长焊缝（1m以上）焊接总体的焊接方向
２
分段退焊示意图
５
返回
反变形法
焊接之前
焊接后返回
将焊件固定在刚性平台上。薄板拼接时的刚性固定
将焊件组合成刚性更大或对称的结构 T形梁的刚性固定和反变形
工字梁的扭曲变形
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焊接残余应力基本知识
一、焊接残余应力的分类
1. 按产生应力的原因分（1）热应力（2）组织应力（相变应力）（3）凝缩应力应力（4）拘束应力（5）氢致应力
2. 按应力存在的时间分（1）焊接瞬时应力（2）焊接残余应力
二、焊接残余应力的分布
1. 纵向残余应力 x的分布
利用焊接夹具增加结构的刚性和拘束。对接拼板时的刚性固定
利用临时支撑增加结构的拘束。
防护罩焊接时的临时支撑
返
回
控制残余应力的措施
1. 设计措施 1）尽量减少结构上焊缝的数量和焊缝尺寸。 2）避免焊缝过分集中，焊缝间应保持足够的距离。
3）采用刚性较小的接头形式。减小接头的刚性措施
2.工艺措施
交叉焊缝的焊接返回
受力最大的焊缝应先焊返回
加热“减应区”法
黄色的区域代表焊缝
返
红色的区域代表加热区域
回
焊接残余变形的矫正
1）机械矫正法：平板机、千斤顶（5-300吨手动液压千斤顶顶起的最大高度是160-180mm）
卷板机（最多可4辊）
如图示
2）火焰矫正法：将伸长的部分加热 500℃-800℃（褐红色）然后自然或强冷

消除焊接应力六种方法

消除焊接应力六种方法消除焊接应力的方法有很多种，下面将介绍其中的六种方法。

1. 预热方法：通过在焊接前对焊接部位进行适当的加热，能够减少焊接过程中材料的收缩，从而减少产生的应力。

预热的温度和时间应根据材料的种类和焊接条件的要求来确定。

2. 后热处理方法：在焊接完成后，对焊接部位进行再次加热处理。

后热处理可以通过热处理设备或火焰枪进行，可选择退火、正火、淬火等不同的处理方式。

后热处理可以改变焊接接头的组织结构，消除应力，提高焊接接头的机械性能。

3. 振动方法：通过在焊接过程中对焊接部位施加振动，能够有效地消除应力。

振动能够改变焊接接头的结构，使其更加均匀，减少焊接过程中产生的应力。

振动方法适用于各种类型的焊接，如电阻焊、摩擦焊等。

4. 退火方法：将焊接部位加热到一定温度后，保持一段时间，然后缓慢冷却。

退火能够改变材料的组织结构，消除应力，提高材料的抗拉强度和延伸率。

退火方法适用于焊接接头的后处理，可以通过不同的温度和时间来控制其效果。

5. 淬火方法：将焊接部位快速加热到一定温度后，迅速冷却。

淬火能够改善焊接接头的组织结构，提高抗拉强度和硬度，同时减少产生的应力。

淬火方法适用于高强度材料的焊接，如高强度钢、铝合金等。

6. 冷却方法：在焊接过程中，合理控制冷却速度可以减少焊接接头的应力。

快速冷却可以减小热影响区的大小，减少应力的产生。

利用水冷、风冷等方法可以实现快速冷却，但要注意控制冷却速度，避免产生裂纹等质量问题。

综上所述，消除焊接应力的方法包括预热、后热处理、振动、退火、淬火和冷却等六种方法。

根据不同的焊接条件和要求，可以选择适当的方法进行应用，以达到减少应力、提高焊接接头质量的目的。

焊接应力产生的原因及处理方法

焊接应力产生的原因及处理方法焊接是一种常见的金属连接方法，常用于制造业和修复工程中。

然而，焊接过程中产生的焊接应力却是一个常见的问题，可能导致焊接结构的变形、开裂甚至破坏。

了解和处理焊接应力是非常重要的。

一、焊接应力的原因1. 温度梯度引起的收缩应力：焊接过程中，焊接区域会受到短时间内的高温冲击，而周围区域的金属温度则较低。

这样的温度梯度将导致焊接区域产生热收缩，而周围区域则保持相对稳定，从而引起焊接应力。

2. 相变引起的体积变化：在焊接过程中，金属的结构可能发生相变，如固态相变或晶体结构重排。

这些相变往往伴随着体积的变化，从而引起焊接区域的应力。

3. 材料匹配问题：如果焊接材料与基材存在差异，如化学成分、热膨胀系数等方面的不匹配，焊接过程中可能会引起应力。

4. 焊接变形的限制：焊接过程中，由于局部加热和相变的影响，金属可能发生形状变化。

而焊接变形的限制，如约束或夹具，会阻碍焊接结构的自由变形，从而产生应力。

5. 焊接过程参数的选择：焊接过程中的工艺参数选择不当，例如焊接速度、电弧电流或电压等方面的选择错误，可能导致焊接区域过热或冷却不充分，进而产生焊接应力。

二、焊接应力的处理方法1. 预热和后热处理：预热焊接材料可以减少焊接区域的温度梯度，从而降低焊接应力的产生。

后热处理可以通过对焊接结构进行加热和冷却的控制，缓解或消除焊接应力。

2. 选择合适的焊接材料：选择合适的焊接材料，包括焊丝、焊条和填充材料，可以减少焊接区域与基材之间的差异，从而降低焊接应力。

3. 使用轻量化结构设计：在焊接结构的设计过程中，考虑减少焊接材料的使用量，避免产生不必要的焊接应力。

4. 控制焊接过程参数：通过合理选择焊接速度、电流、电压等参数，控制焊接过程的热输入和冷却速度，从而降低焊接应力的产生。

5. 合理约束和夹具设计：在焊接过程中，合理约束和夹具的设计可以防止过大的焊接变形，减少焊接应力的产生。

三、对焊接应力的个人观点和理解焊接应力是焊接过程中的一个常见问题，对于确保焊接结构的长期稳定和性能的发挥至关重要。

焊接应力产生原因及去应力方法

焊接应力产生原因及去应力方法摘要：焊接从本质上来说是一种融化和再凝固的工艺过程，因凝固时间不同，导致先后凝固部分相互作用而产生了内应力。

这种内应力再焊接制造过程中往往带来的都是不好的质量结果，所以我们需要分析其产生原因，针对性采取措施减少焊接应力以及消除焊接应力。

关键词：焊接应力；去应力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。

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。

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。

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 减少焊接应力的措施焊接是产生焊接残余应力的根本原因，减少焊缝数量和尺寸能有效减少焊接量，通过控制焊接量可有效减少应力。

在同等焊接强度下，焊缝尺寸较小的，其焊接残余应力较小。

应尽量避免多条焊缝在同一部位集中，焊缝距离过近时，焊缝间会产生耦合，形成复杂残余应力场，焊缝间距离一般应大于3倍板厚且不小于100mm。

焊接应力产生的原因及处理方法

文章标题：深度探讨焊接应力产生的原因及处理方法一、焊接应力产生的原因1.1 热应力在焊接过程中，局部加热和冷却会使焊接点处产生热应力，进而产生变形和应力积累。

1.2 材料变形焊接时，在材料受热膨胀的作用下，局部产生变形，从而造成焊接应力。

1.3 结构不稳定受到焊接应力影响，材料内部结构变化，导致受力不均匀，进而加剧应力积累。

二、焊接应力的处理方法2.1 预测和分析通过先进的模拟技术和计算方法，对焊接结构的应力情况进行准确预测，为后续处理方法的选择提供指导。

2.2 合理的结构设计在焊接结构的设计过程中，结合实际情况，合理安排焊接接头的位置和结构，减小应力的产生。

2.3 使用退火处理通过对焊接结构进行退火处理，降低材料内部的应力，减小应力积累的程度。

2.4 使用残余应力衰减方法采用振动、冷却、锯切等方法，使焊接结构中残余应力得以衰减，进而减小结构变形和损坏的可能性。

总结与回顾通过深入探讨焊接应力产生的原因及处理方法，我们发现预测和分析、合理的结构设计、使用退火处理以及残余应力衰减方法等手段是降低焊接应力的有效途径。

在实际工程中，我们需要充分了解材料的物理特性和焊接过程的影响，合理选择处理方法，以确保焊接结构的质量和稳定性。

个人观点和理解作为文中的作者，我认为在处理焊接应力时，我们需要在事先对应力进行充分的预测和分析，并且在实际操作中，合理地运用各种处理方法，以确保焊接结构的质量和稳定性。

焊接应力的处理是一个综合性问题，需要结合材料特性、结构设计和处理方法，进行全面的考量，从而达到最佳的处理效果。

以上就是我撰写的关于焊接应力产生的原因及处理方法的文章，希望能够帮助您更深入地理解这个主题。

焊接是一种广泛应用于工程领域的连接方法，但焊接过程中会产生焊接应力，这对焊接结构的质量和稳定性都会产生一定的影响。

对于焊接应力的产生原因和处理方法进行深入的探讨，对于工程领域的从业者和研究人员都具有重要的意义。

在焊接过程中，焊接点处会产生热应力、材料变形和因结构不稳定所导致的焊接应力。

焊接应力产生的原因

焊接应力产生的原因焊接是制造和维修实践中常用的连接方法之一、它使用高温将金属材料熔化，然后在冷却过程中使调整金属原子之间结合的分子结构。

然而，焊接过程中产生的高温和快速冷却会导致产生焊接应力。

焊接应力指的是焊接接头中的内部力量，它是由于温度梯度和物质收缩引起的。

这些应力可以导致影响焊接接头的强度和稳定性的问题。

1.热应力：焊接过程中，工件在高温下被加热，然后迅速冷却。

这个温度梯度会导致焊接接头中的不均匀热膨胀，从而产生应力。

由于焊接区域与周围区域之间的温度差异，焊接接头中的材料会因为热膨胀或收缩而产生应力。

2.冷却收缩：焊接接头在冷却过程中，金属材料从高温状态冷却到室温状态。

然而，由于材料的热膨胀系数不同，不同部分的冷却速度也不同，从而导致不同的收缩程度。

这会导致焊接接头的形状和尺寸发生变化，产生应力。

3.内应力：由于焊接过程中，材料的结构会发生改变。

金属材料在焊接过程中会经历多个不同的相变。

例如，钢材在焊接时会由奥氏体相转变为铁素体相。

这种结构改变会引起内部应力的积累。

焊接应力会对焊接接头的性能和结构稳定性产生负面影响。

这些影响包括：1.裂纹和变形：焊接接头中产生的应力可能会导致裂纹和变形。

应力超过材料的强度限制时，就会出现裂纹。

焊接接头的变形可能会导致连接件之间的不良贴合或失效。

2.强度降低：焊接应力可能会导致焊接接头的强度降低。

高应力区域可能会引起局部塑性变形和微裂纹，从而导致焊缝的强度降低。

3.金属疲劳：焊接应力还可能导致焊接接头的金属疲劳。

金属在反复加载的情况下会逐渐失效，而焊接应力会加速金属的疲劳过程。

为了减少焊接应力的影响，可以采取以下措施：1.慎重选择焊接工艺和焊接参数，以最大程度地减少焊接温度梯度和材料的收缩量。

2.采用焊前和焊后热处理，以减少焊接应力。

热处理可以通过改变金属的晶体结构和降低应力来帮助恢复焊接接头的形状和尺寸。

3.优化焊接结构设计，以减少应力集中。

通过增加接头的强度和刚度，可以减少应力集中的可能性，并提高焊接接头的稳定性。

焊接应力

焊接应力分析1、焊接应力概念及产生原因焊接应力，是焊接构件由于焊接而产生的应力。

焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的焊件的形状和尺寸变化。

焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。

当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时，焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形；焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。

在没有外力作用的条件下，焊接应力在焊件内部是平衡的。

焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观，因此是设计和制造中必须考虑的问题。

2、焊接应力对构件的影响2.1 对结构刚度的影响当外载产生的应力与结构中某区域的残余应力叠加之和达到屈服点时，这一区域的材料就会产生局部塑性变形，丧失了进一步承受外载的能力，造成结构的有效截面积减小，结构的刚度也随之降低。

2.2对受压杆件稳定性的影响当外载引起的压应力与残余应力中的压应力叠加之和达到屈服点口，这一部分截面就丧失进一步承受外载的能力。

这就削弱了构件的有效截面积，并改变了有效截面积的分布，降低了受压杆件的稳定性。

2.3对静载强度的影响没有严重应力集中的焊接结构，只要材料具有一定的塑性变形能力，残余应力不影响结构的静载强度。

反之，如材料处于脆性状态，则拉伸残余应力和外载应力叠加有可能使局部区域的应力首先达到断裂强度，导致结构早期破坏。

2.4对疲劳强度的影响残余应力的存在使变载荷的应力循环发生偏移。

这种偏移，只改变其平均值，不改变其幅值。

结构的疲劳强度与应力循环的特征有关，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。

因此，如应力集中处存在着拉伸残余应力，疲劳强度将降低。

2.5对焊件加工精度和尺寸稳定性的影响机械加工把一部分材料从焊件上切除时，此处的残余应力也被释放。

残余应力原来的平衡状态被破坏，焊件发生变形，加工精度受影响。

2.6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共同作用下产生裂纹的现象，在一定材料和介质的组合下发生。

焊接应力_精品文档

焊接应力焊接应力是指在焊接过程中产生的应力。

焊接是将两个或多个金属部件通过加热并加压使其连接在一起的过程，焊接过程中会产生热量，导致材料发生热膨胀和收缩。

这种热膨胀和收缩会导致焊接部件产生应力，即焊接应力。

焊接应力可以分为几种类型，包括热应力、冷却应力和残余应力。

热应力是在焊接过程中由于热膨胀和收缩引起的应力。

焊接时加热的金属会膨胀，连同周围金属一起膨胀，形成热应力。

冷却应力是指在焊接后金属迅速冷却时产生的应力。

当焊接部件开始冷却时，热膨胀引起的应力会逐渐减小，但冷却速度过快可能导致金属产生冷却应力。

残余应力是指在焊接结束后金属部件内部保留的应力。

这种应力会导致焊接部件的形状和尺寸发生变化。

焊接应力的存在会对焊接部件产生一些不良影响。

首先，焊接应力可能导致焊缝区域产生裂纹。

焊接时产生的热应力、冷却应力和残余应力会增加焊缝附近的应力集中，当应力超过材料的强度限制时，就会引起焊缝裂纹的产生。

其次，焊接应力还可能导致焊接部件的变形。

焊接产生的应力会改变材料的形状和尺寸，导致焊接部件变形或变形不均匀，影响焊接件的质量和尺寸精度。

最后，焊接应力还可能导致焊接部件的材料性能发生变化。

焊接部件的材料可能发生软化、硬化或脆化等变化，影响其力学性能。

为了减少焊接应力的产生和影响，可以采取一些措施。

首先，选择合适的焊接方法和工艺参数。

不同的焊接方法和工艺参数会产生不同的焊接应力，要选择最佳的焊接方法和工艺参数，以减少应力的产生。

其次，加强焊接前的预处理工作。

预处理包括对焊接材料的清洁、除油、去氧化处理等，以减少焊接区域的污染和杂质，减少焊接应力的产生。

再次，采用适当的焊接顺序。

焊接时，可以从中心向两侧逐渐焊接，以减少应力的集中和累积。

此外，可以采用预热和后热处理来控制焊接过程中的温度和冷却速度，减少焊接应力的产生。

在焊接过程中，焊接应力是一个需要重视的问题。

焊接应力的存在可能导致焊接部件的破坏、变形和性能变化。

为了减少焊接应力的产生和影响，需要选择合适的焊接方法、加强预处理工作、采用适当的焊接顺序，并进行预热和后热处理。

什么是焊接应力有哪些影响

什么是焊接应⼒有哪些影响焊接过程中焊件中产⽣的内应⼒和焊接热过程引起的焊件的形状和尺⼨变化。

那么你对焊接应⼒了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是焊接应⼒的内容，希望⼤家喜欢! 什么是焊接应⼒焊接应⼒，是焊接构件由于焊接⽽产⽣的应⼒。

焊接过程中焊件中产⽣的内应⼒和焊接热过程引起的焊件的形状和尺⼨变化。

焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和⽐容不同的组织是产⽣焊接应⼒和变形的根本原因。

当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时，焊件中的这种应⼒和变形称为瞬态焊接应⼒和变形;焊接温度场消失后的应⼒和变形称为残余焊接应⼒和变形。

在没有外⼒作⽤的条件下，焊接应⼒在焊件内部是平衡的。

焊接应⼒和变形在⼀定条件下会影响焊件的功能和外观，因此是设计和制造中必须考虑的问题。

残余应⼒焊接残余应⼒的主要研究内容包括应⼒的分布、影响以及消除和调整的⽅法。

焊接残余应⼒的分布在厚度不⼤的焊件中，焊接残余应⼒基本上是平⾯应⼒，厚度⽅向的应⼒很⼩。

在⾃由状态下焊接的平板，沿焊缝⽅向的纵向残余应⼒[6]X在焊缝及其附近⼀般为拉应⼒，在远离焊缝处则为压应⼒。

对于低碳钢和强度不⾼的低合⾦结构钢(屈服强度⼩于 400兆帕)，焊缝上的残余应⼒[6]X可达到材料的屈服强度[6]S(图1 [焊缝中纵向残余应⼒分布]分布" class=image>)。

垂直于焊缝⽅向的横向残余应⼒[6]的分布与焊接顺序和⽅向有关，后焊的区段⼀般为拉应⼒，但平板对接焊时焊缝两端的[6]经常为压应⼒(图2[焊缝中横向残余应⼒分]分" class=image>[布])。

厚板焊缝厚度⽅向的残余应⼒[6]与焊接⽅法有关。

电渣焊缝中[6]为拉应⼒。

多层焊缝则[6]较低。

[6]在厚度上的分布是中⼼部位最⾼，逐渐向表⾯过渡到零。

[6]X和[6]在焊缝厚度上的分布也是不均匀的。

电渣焊缝中⼼部位[6]X和[6]的数值⼤于表层。

多层焊缝则与此相反，表层应⼒⼤于中⼼部位(图3 [厚板多层焊缝中残余应⼒在厚度上的分布])。

焊接应力与焊接变形

焊接变形的种类 • 焊接变形的种类，按其对结构影响的大小可分为下面两种： • 整体变形整体变形是指整个结构的形状或尺寸发括直线变形、弯曲变形、扭曲变形等。如图所示。 • 直线变形是指结构的长、宽、高尺寸的改变，按其方向又可分为纵向变形和横向变形。纵向变形是指平行于焊缝方向的变形。横向变形是指垂直于焊缝方向的变形。 • 局部变形局部变形是指结构的某种部分发生变形。它包括角变形和波浪变形两种。 • 焊后变形将严重影响到结构的外形和它的承载能力，其中整体变形对结构的影响较大，而局部变形的影响则较小。
二、焊接残余应力与分布 • 焊接残余应力和变形产生的主要原因是焊接时的不均匀加热，近缝区的构件在加热和随后冷却过程中发生了塑性变形。 • 受到焊接残余应力的焊缝金属的收缩变形有以下几种情况：（一）纵向焊接残余应力和变形（二）横向焊接残余应力和变形（三）弯曲变形（四）角变形（五）波浪变形（六）扭曲变形
焊接内应力的种类焊接后产生的内应力简称焊接应力，根据其空间位置和相互关系可分以下几种： • 单向应力焊接薄板的对接焊缝以及在焊件表面上堆焊时，焊件存在的应力是单方向的。 • 双向应力在焊接较厚板的对接焊缝时，焊件存在的应力虽不同向，但均在一个平面内，即应力是双向的。 • 三向应力当焊接厚大焊件的对接焊缝时，焊件存在的应力是沿空间三个方向作用的。当结构焊件三个方向焊缝的交叉处亦有三向应力存在。 • 根据焊接应力相对于焊缝的方向不同，可分为平行于焊缝的纵向应力和垂直于焊缝的横向应力。 • 单向应力对焊件的强度影响不大，有时不必采取特殊的方法消除它们。但当焊缝中存在双向应力和三向应力时，焊缝金属的强度和冲击值都要显著下降，容易产生裂缝。因此，在焊接厚件≥25mm时，焊后一般应对焊件进行热处理，以消除三向应力。三个方向焊缝的，焊缝不应焊到交角的顶点，以避免三向应力的产生。焊接应力按其产生的原因，也可以分为焊接热应力和组织应力。在船体焊接时，一般只考虑焊接热应力。

焊接应力产生的原因

焊接应力产生的原因焊接应力的产生原因主要有以下几点：1.热应力：焊接过程中，焊接接头会受到高温的加热，当焊接材料加热膨胀，冷却时又收缩，从而产生热应力。

这种热应力主要由于焊接过程中温度的变化引起的。

2.冷却应力：焊接接头在冷却时，由于内部材料的温度变化不一致，导致冷却速度也不一致，从而引起材料的不均匀收缩，产生冷却应力。

这种应力主要由于冷却速度的不同引起的。

3.结构应力：焊接接头在加工、装配、使用等过程中，由于材料的切割、弯曲、装配等工艺造成的变形，会导致接头的结构应力。

这种应力主要由于结构的变形引起的。

4.材料性能不匹配引起的应力：焊接时使用的不同材料在热膨胀系数、线膨胀系数、强度等方面的性能差异，可能导致焊缝周围产生应力。

这种应力主要由于材料性能的差异引起的。

5.强度应力：焊接过程中，可能会引入焊接接头周围的不均匀应力，例如焊接接头处存在凹陷、裂缝等缺陷，会导致接头产生应力。

焊接应力的产生不仅会造成焊件变形和损伤，还会对焊接接头的性能和使用寿命造成一定的影响。

因此，在进行焊接工艺设计和焊接操作时，应考虑减小焊接应力的产生。

可以采取以下几种措施：1.优化工艺参数：合理选择焊接材料、焊接电流、焊接速度等参数，尽量减小焊接接头的温度梯度，减小热应力的产生。

2.控制焊接过程温度：采取预热和后热处理等措施，控制焊接接头的温度分布，减小热应力的产生。

3.采用适当的结构设计：设计合理的焊接接头形状和尺寸，尽量减小结构应力的产生。

4.选择合适的焊接材料：焊接材料的选择应尽量匹配焊件的基材，减小材料性能差异引起的应力。

5.控制焊接接头的质量：在焊接过程中，要控制好焊接接头的质量，避免引入不必要的应力。

综上所述，焊接应力的产生是由多种因素综合作用的结果，通过合理控制焊接工艺和操作，可以减小焊接应力的产生，提高焊接接头的性能和使用寿命。

焊接应力集中产生的原因

焊接应力集中产生的原因首先，焊接过程中产生的热应力是导致焊接应力集中的主要原因之一、焊接时，焊缝处的材料受到高温的热变形影响，产生热应力。

由于热膨胀系数不同，焊接区域受到的热应力较大。

当高温冷却后，焊接区域会产生冷却收缩，使焊接区域产生应力集中。

其次，由于焊接接头的几何形状和尺寸不合适，也会造成焊接应力集中。

焊接接头的尺寸和几何形状对焊接应力的分布有着重要的影响。

如过大的焊接角度和焊接长度，会导致焊接区域的应力集中；而过小的焊接角度和焊接长度，则会增加应力的分散，降低应力集中的程度。

此外，焊接材料的选择和热处理也会对焊接应力集中产生影响。

焊接材料的强度和塑性特性会对焊接接头的应力分布产生影响。

选择材料强度不匹配或塑性不足的焊接材料时，会导致焊接处的应力集中，从而使焊接接头易发生破裂。

另外，焊接接头在焊接后进行热处理时，也会产生应力重新分布，从而影响焊接应力的集中程度。

此外，焊接工艺参数的选择不当也会造成焊接应力集中。

焊接过程中的焊接电流、焊接速度、焊接电压等工艺参数的选择对焊接接头的应力分布有着重要的影响。

当工艺参数选择不当时，比如过高的焊接速度或过大的焊接电流，会导致焊接区域的应力集中，从而影响焊接接头的强度和可靠性。

最后，焊接接头的初始应力状态和焊接过程中的焊接变形也会对焊接应力集中产生影响。

焊接接头在焊接之前存在一定的初始应力状态，如残余应力和变形等，焊接过程中的焊接热循环会对这些应力状态产生影响，从而形成焊接应力集中。

而焊接过程中的焊接变形也会导致焊接区域的应力集中，当焊接变形不均匀或过大时，容易发生应力集中。

综上所述，焊接应力集中是由多种因素综合作用产生的。

在焊接工程中，应根据具体情况选择合适的焊接材料、工艺参数和几何形状，进行必要的热处理，以降低焊接应力集中的程度，提高焊接接头的可靠性和强度。

焊接应力的类型

焊接应力的类型焊接应力是指在焊接过程中由于热量的变化而产生的应力。

焊接应力的类型有以下几种：1. 热应力：焊接过程中，焊接金属受热后会出现热胀冷缩现象，从而引起应力。

当瞬时温度变化较大时，焊接接头内部会产生较大的热应力，从而导致接头变形和破裂等问题。

2. 冷却应力：焊接完成后，焊缝会在冷却过程中收缩，这也会引起应力。

特别是在高强度材料焊接时，冷却应力可能导致接头开裂或变形。

3. 重合应力：焊接结构中的不同部位可能受到不同的应力作用，如拉力、压力、剪切力等。

这些应力可能会相互叠加，导致焊接接头承受更大的应力，增加了接头的失效风险。

4. 残余应力：焊接完成后，焊接接头内部会残留一定程度的应力。

如果这些应力超过了材料的承受能力，就会导致接头变形、开裂等问题。

这种应力往往需要通过后续的退火、热处理等方式进行消除。

针对焊接应力，我们可以采取以下措施来减少其对焊接接头的影响：1. 优化焊接工艺：合理调节焊接参数，控制焊接过程中的温度变化，尽可能减少热应力的产生。

采用适当的预热、焊接顺序等措施，可以有效降低焊接应力。

2. 使用合适的焊接材料：选择合适的焊接材料，如低应力焊材，可以降低焊接接头的应力水平。

此外，还可以考虑使用预应力焊接技术，通过施加预先加载的应力来抵消焊接应力。

3. 控制冷却过程：在焊接完成后，适当控制冷却速度，避免过快的冷却引起冷却应力。

例如可以采用渐冷或后热处理等方式，使接头内部温度逐渐下降，减小残余应力的产生。

综上所述，焊接应力是焊接过程中不可避免的问题，但我们可以通过优化焊接工艺、选择合适的焊接材料以及控制冷却过程等方式来降低焊接应力的影响。

这些措施不仅可以提高焊接接头的质量和可靠性，还可以延长其使用寿命，为焊接工程提供有力的指导意义。

对焊接应力的认识

对焊接应力的认识一、引言焊接是一种常见的金属连接方法，通过加热金属材料使其熔化，并在冷却后形成连接。

然而，焊接过程中会产生应力，这些应力可能对焊接件的性能和可靠性产生重要影响。

因此，对焊接应力的认识和控制是焊接工艺中非常重要的一部分。

二、焊接应力的产生原因焊接过程中产生应力的主要原因有以下几点：1. 热应力：在焊接过程中，焊接接头周围的金属会因为加热而膨胀，而冷却后又会收缩。

由于不同部位的温度变化不一致，会导致金属产生热应力。

2. 冷却收缩应力：焊接后的金属在冷却过程中会收缩，如果焊接接头与周围材料的固定不当，就会产生冷却收缩应力。

3. 相变应力：某些金属在焊接过程中会发生相变，如奥氏体不锈钢在焊接后会发生铁素体相变，这种相变会导致应力产生。

三、焊接应力的影响焊接应力的存在会对焊接件的性能和可靠性产生重要影响，主要表现在以下几个方面：1. 变形和裂纹：焊接应力会导致焊接件发生变形，如果应力超过材料的承载能力，就会产生裂纹。

2. 强度和韧性：焊接应力会影响焊接接头的强度和韧性，使其与基材之间的连接变弱，从而降低了焊接件的整体性能。

3. 疲劳寿命：焊接应力会降低焊接件的疲劳寿命，使其更容易发生疲劳破坏。

4. 腐蚀性能：焊接应力会导致焊接接头周围的应力集中，从而降低了焊接件的耐腐蚀性能。

四、焊接应力的控制方法为了减小焊接应力对焊接件的影响，可以采取以下控制方法：1. 优化焊接工艺：通过调整焊接参数，控制焊接过程中的温度和冷却速度，减小焊接应力的产生。

2. 采用预热和后热处理：通过在焊接前进行预热，或者在焊接后进行后热处理，可以改善焊接接头的组织结构，减小焊接应力的产生。

3. 选择合适的焊接材料：选择具有良好焊接性能的材料，可以减小焊接应力的产生。

五、焊接应力的检测方法为了了解焊接接头中的应力分布情况，可以采用以下检测方法：1. X射线法：通过对焊接接头进行X射线照射和分析，可以得到应力分布的信息。

2. 应变测量法：利用应变计等测量设备，对焊接接头进行应变测量，从而得到应力分布的信息。

焊接应力

内应力按产生原因分类：温度应力及残余应力
• ㈠温度应力（热应力）
• 产生条件：受热不均匀 • 温度均匀结果：应力残留或消失
举例
过程：加热-承受压应力-屈服（250℃）-应力降低、压应变继续增加；750 ℃开始冷却拉应力应变上升 -室温-残余应力和相变应力。
图3-1 加热和冷却产生内应力的实验及温度曲线
图3-8 板条一侧不对称受热时的应力和变形
b)和c)两种情况为不平衡力矩，不能发生
板条截面上应力及力矩平衡方程
内应力
ε ε σ = E·ε=E ( e － T)
图3-9板条单边加热到不同温度时的应力与变形
6.2.3焊接引起的应力与变形
• 焊接时发生焊接应力和变形的原因是焊件受到不均匀加热，同时因加热引起的热变形和组织变形（相变）受到焊件本身刚度的约束。
• （1）纵向收缩变形 • （2）横向收缩变形
图3-48 纵向和横向收缩变形
（3）挠曲变形 :
挠曲可以由纵向收缩、横向收缩、角变形引起
图3-49 挠曲变形 a）由纵向收缩引起的挠曲变形 b）由横向收缩引起的挠曲变形
（4）角变形表现为焊后构件的平面围绕焊缝产生角位移
图3-50 角变形
（5）波浪变形（6）错边变形
• 应力通常表示方法：
• 将沿焊缝方向上的残余应力称为纵向应力，以σx表示； • 将表示垂直；于焊缝方向上的残余应力称为横向应力，以σy • 对厚度方向上的残余应力以σz表示。
1、纵向残余应力的分布σx
图3-17 平板对接时焊缝上纵向应力沿焊缝长度方向上的分布（***此图对于低碳钢适用，焊缝足够长）
**焊缝长度较短时， σx﹤σs焊缝越短纵向应力
σx的数值就越小。（对于低碳钢适用）

焊接应力产生的原因及处理方法

焊接应力产生的原因及处理方法标题：焊接应力产生的原因及处理方法导语：在焊接工艺中，焊接应力是一种常见的问题，它可能导致构件变形、开裂等严重的质量问题。

为了更好地理解焊接应力的产生原因及处理方法，本文将从深度和广度两个方面对该主题进行全面评估，以期为读者提供有价值的信息和启示。

一、焊接应力的产生原因1. 材料热收缩差异：焊接过程中，材料因受热而膨胀，当冷却时会发生热收缩。

不同材料的热膨胀系数差异较大，导致在焊接过程中产生应力。

2. 相变引起的体积变化：某些材料在焊接过程中经历相变，如共晶反应或相变析出等，会导致体积的瞬间变化，从而引发焊接应力。

3. 焊接变形限制：焊接接头的几何形状和位置限制了焊接变形的释放途径，导致应力集中在焊接区域，进而产生焊接应力。

二、焊接应力的处理方法1. 控制焊接温度：控制焊接过程中的温度，使其在允许的范围内进行，以减少热膨胀引起的应力。

2. 优化焊接序列：在焊接过程中，按照从外围到内部、从低应力到高应力的顺序焊接，以减少焊接应力的积累和集中。

3. 热处理：对焊接后的构件进行适当的热处理，如回火、退火等，以减少焊接应力的残留。

4. 预应力：通过施加适当的拉力或压力，预先引入相反方向的应力，以抵消焊接应力。

5. 设计优化：在构件设计阶段就考虑焊接应力的问题，通过调整结构形状、选择合适的焊接方法等方式，减少应力的产生。

个人观点和理解：焊接应力是焊接过程中不可避免的问题，但我们可以通过合理的控制方法来减少其产生。

在我看来，焊接应力的处理是一项需要综合考虑材料、焊接工艺和结构设计等因素的任务。

只有在整个焊接过程中的每个环节都加以重视和精益求精，才能有效地减轻焊接应力对构件的影响。

总结：本文对焊接应力的产生原因进行了深入分析，并提出了一系列处理方法。

通过控制焊接温度、优化焊接序列、热处理、预应力和设计优化等措施，我们可以最大限度地降低焊接应力的影响，提高焊接质量。

在实际工程应用中，我们需要综合考虑各种因素，并选择合适的方法来应对焊接应力问题。

焊接纵向应力

焊接纵向应力
焊接纵向应力是指在焊接过程中，焊接接头沿着焊接方向产生的应力。

焊接是一种常见的金属连接方法，通过加热和冷却的过程将两个金属材料连接在一起。

然而，焊接过程中会产生应力，其中纵向应力是最常见的一种。

焊接纵向应力的产生主要是由于焊接过程中的热膨胀和冷却收缩不均匀所引起的。

当焊接接头被加热时，金属会膨胀，而当它冷却时，金属会收缩。

由于焊接过程中产生的热量是局部集中的，所以在焊接接头的周围会出现热膨胀和收缩。

这种热膨胀和收缩的不均匀性会导致焊接接头产生内部应力，其中纵向应力是最主要的一种。

这种应力会对焊接接头的强度和稳定性产生影响，如果应力过大，可能会导致焊接接头的开裂或变形。

为了减小焊接纵向应力的影响，可以采取一些措施。

首先，可以选择合适的焊接方法和焊接参数，以减小焊接过程中的温度梯度，从而减小应力的产生。

其次，可以在焊接接头的两侧进行预应力处理，以平衡焊接接头的应力分布。

此外，还可以采用适当的焊接顺序和焊接顺序，以减小焊接接头的应力集中。

焊接纵向应力是焊接过程中常见的一种应力形式。

了解焊接纵向应力的产生原因和影响，并采取相应的措施来减小其影响，对保证焊接接头的质量和稳定性非常重要。

在实际焊接工作中，我们应该不
断提高焊接技术水平，以减小焊接纵向应力的产生，确保焊接接头的质量和可靠性。