焊接应力的控制及消除

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1、焊接结构生产与管理（焊接应力与变形） 1. 1.对静载强度的影响对静载强度的影响 只要材料有足够的延性，能够进行塑性变形，只要材料有足够的延性，能够进行塑性变形，内应力的存在不影响构件的承载能力，对强度内应力的存在不影响构件的承载能力，对强度无影响。无影响。 如果材料处于脆性状态时，应力达到强度极如果材料处于脆性状态时，应力达到强度极限时，构件将发生局部破坏，最后导致构件断限时，构件将发生局部破坏，最后导致构件断裂。裂。 三、焊接残余应力对焊接接头的影响三、焊接残余应力对焊接接头的影响焊接残余应力焊接残余应力焊接结构生产与管理（焊接应力与变形） 2.2.残余应力对疲劳强度的影响残余应力对疲劳强

2、度的影响 在疲劳节段专门进行讲解。在疲劳节段专门进行讲解。 3.3.残余应力对机械加工精度的影响残余应力对机械加工精度的影响 机械加工后，原内应力的平衡打破，机械加工后，原内应力的平衡打破，工件将产生变形。工件将产生变形。 焊接残余应力焊接残余应力机械加工引起内应力释放和变形机械加工引起内应力释放和变形焊接结构生产与管理（焊接应力与变形） 4.4.残余应力对受压杆件的影响残余应力对受压杆件的影响 波浪变形是构件由于内应力产生构件局部失稳波浪变形是构件由于内应力产生构件局部失稳造成。造成。 当杆件的长细比当杆件的长细比（大于（大于150),150),失稳临界应力失稳临界应力本来就低本来就低, ,

3、或内应力较低时或内应力较低时, ,外载应力与残余应力外载应力与残余应力之和在失稳之前未达到屈服极限之和在失稳之前未达到屈服极限, ,残余应力对稳定残余应力对稳定性不会产生影响。性不会产生影响。焊接残余应力焊接残余应力焊接结构生产与管理（焊接应力与变形） 当杆件的当杆件的较小较小( (小于小于30),30),相对偏心又不大相对偏心又不大（小于（小于0.10.1），其失稳临界应力主要取决于杆件的全），其失稳临界应力主要取决于杆件的全面屈服，内应力也不致产生影响。面屈服，内应力也不致产生影响。 对翼缘宽厚比较大的对翼缘宽厚比较大的H H型截面，压缩残余应力型截面，压缩残余应力将降低翼缘的局部稳定性。

4、将降低翼缘的局部稳定性。 局部失稳可能造成杆件整体失稳。局部失稳可能造成杆件整体失稳。焊接残余应力焊接残余应力焊接结构生产与管理（焊接应力与变形） 5.5.残余应力残余应力1 1对刚度的影响对刚度的影响 构件中存在与外力方向一致的残余应力构件中存在与外力方向一致的残余应力1 1 ，而而1 1数值又达到屈服极限，则在外力作用下，刚数值又达到屈服极限，则在外力作用下，刚度将降低，而且卸载后构件的原尺寸也不能复员。度将降低，而且卸载后构件的原尺寸也不能复员。 6.6.残余应力对应力腐蚀（开裂）的影响残余应力对应力腐蚀（开裂）的影响 焊接接头区域往往比其他部位的腐蚀速度快，焊接接头区域往往比其他部位的

5、腐蚀速度快，就是因为该区域存在着较大的焊接残余应力。就是因为该区域存在着较大的焊接残余应力。 在拉应力和腐蚀介质共同的作用下引起材料在拉应力和腐蚀介质共同的作用下引起材料产生腐蚀的现象称为应力腐蚀。产生腐蚀的现象称为应力腐蚀。焊接残余应力焊接残余应力焊接结构生产与管理（焊接应力与变形）四、减小焊接残余应力的措施四、减小焊接残余应力的措施 1.1.设计措施设计措施: :设计上减小焊接应力的设计上减小焊接应力的核心核心：正确布置焊缝，正确布置焊缝，以避免应力叠加。以避免应力叠加。 1 1）尽量减少结构上焊缝的数量和焊缝尺寸。）尽量减少结构上焊缝的数量和焊缝尺寸。 2 2）避免焊缝过分集中，焊缝间应

6、保持足够的距离。）避免焊缝过分集中，焊缝间应保持足够的距离。焊接残余应力焊接残余应力 3 3）采用刚性较小的接头形式。）采用刚性较小的接头形式。容器接管焊接容器接管焊接减小接头的刚性措施减小接头的刚性措施焊接结构生产与管理（焊接应力与变形）带盖板的双工字梁结构焊接顺序带盖板的双工字梁结构焊接顺序 2. 2. 工艺措施工艺措施1 1） 采用合理的装配焊接顺序和方向。采用合理的装配焊接顺序和方向。 在一个平面上的焊缝，焊接时，应保证焊缝在一个平面上的焊缝，焊接时，应保证焊缝的纵向和横向收缩均能比较自由。的纵向和横向收缩均能比较自由。拼接焊缝合理的装配焊接顺序拼接焊缝合理的装配焊接顺序 收缩量最大的