2021 技术产品文件 产品残余应力符号表示法

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目次

前言…………………………Ⅰ

引言…………………………Ⅱ

１范围………………………１

２规范性引用文件…………………………１

３术语和定义………………２

４一般要求…………………２

５产品残余应力基本符号…………………２

６产品残余应力符号的组成………………３

７产品残余应力参数符号的表示…………３

８产品残余应力检测方法符号的表示……………………４

９产品残余应力消除方法符号的表示……………………４

１０产品残余应力状态符号的表示…………５

１１产品残余应力的扩展符号………………６

１２产品残余应力符号的标注………………６

附录Ａ（资料性附录）部分常用产品残余应力检测和消除方法的基本原理…………１３

附录Ｂ（规范性附录）产品残余应力符号绘制…………１５

附录Ｃ（资料性附录）产品残余应力符号的含义示例…………………１７

附录Ｄ（资料性附录）产品残余应力符号二维标注示例………………１９

附录Ｅ（资料性附录）产品残余应力符号三维标注示例………………２３

参考文献……………………２７

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前言

本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。

本标准由全国技术产品文件标准化技术委员会提出并归口（ＳＡＣ／ＴＣ１４６）。

本标准起草单位：北京理工大学、西安杰西航空科技有限公司、马鞍山方圆精密机械有限公司、

常熟中科世纪生物科技有限公司、广东省特种设备检测研究院中山检测院、青岛麦斯达夫标准技术服务

有限公司、湖南工业职业技术学院、必维嘉航检验技术（广东）有限公司、中国重型汽车集团有限公司、

安徽省质量和标准化研究院、上海数设科技有限公司、中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司、大连

科技学院、西安融军通用标准化研究院有限责任公司、中机生产力促进中心、北京科新纪元信息技术有

限公司、合科软件（北京）有限责任公司、杭州中美华东制药有限公司、安徽省产品质量监督检验研究院。

本标准主要起草人：徐春广、李培禄、李彤、徐栩、陈力建、李岱松、郑波、杨东拜、宋剑锋、卢钰仁、

尹鹏、林凯明、李强、吴倩、陈长宏、牟珊、牟全臣、任好娟、程迎超、王琳、王红、潘康华、彭成淡、雷勇利、

李怀珠、刘曙晖、吴晖、余忠杰、周磊。

Ⅰ

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引言

产品残余应力是产品构件外部载荷去除后留存在构件表面和内部的自相平衡的应力，具有大小、

方向和位置三维空间矢量分布特征。产品残余应力是产品构件的一个基本属性，存在于产品全生命周

期，对产品构件的强度、抗断裂性能、疲劳强度、构件尺寸稳定性、抗腐蚀能力、制造质量和服役（工作）可

靠性等有着重要的影响，已经成为类似几何公差、表面粗糙度和材料硬度等描述产品材料和构件性能的

重要基础参数。在产品设计阶段的图样绘制中，给出明确的残余应力要求，以便在产品制造、验收和服

役过程中对残余应力状态进行有效地识别与控制，从而进一步提升与保证产品质量和服役的安全性。

构件材料内部不均匀温度变化、不均匀相变、不均匀塑性变形、不均匀化学反应和循环载荷疲劳作

用等多种物理过程都会产生残余应力。残余应力的产生主要有两种途径：一是产品加工过程中产生的

应力；二是产品服役过程（工作时）产生的应力。这两种产生残余应力的途径，都是产品成形和存在的必

然环节。

———产品加工过程产生残余应力有三类：一是减材加工过程（包括：车、铣、刨、磨、镗、拉、钻、滚、插

等）；二是增材加工过程（包括：３Ｄ打印、铸造、铸塑、热处理、涂镀、焊接、粘接等）；三是变形加

工过程（包括：锻、挤、冲、压、弯、喷丸、滚压和冲击等）。这些加工工艺过程产生的残余应力对

构件性能有重要影响，是产品设计时要考虑的主要因素。

———产品服役过程产生残余应力也有三类：一是产品受外部静力作用（包括：挤压、拉伸、扭曲等外

力恒定作用）；二是产品受外部动力作用（包括：拉伸交替、直线往复、扭转变形等交变作用的疲

劳过程、温度交变作用等）；三是自然状态（包括：待加工状态存放、待服役状态存放或自然环境

下存放等），这些服役作用力与残余应力共同作用对产品构件性能、安全性和可靠性或疲劳寿

命同样有重要影响，也是产品设计时要考虑的主要因素。

本标准的目的就是为了满足在产品全生命周期过程中对构件材料残余应力技术要求的有效表达，

实现在设计、制造、检验、检测、理化计量等生产和服役环节中对构件残余应力分布状态与数值技术要求

的符号表示与标注。

Ⅱ

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技术产品文件产品残余应力符号表示法

１范围

本标准规定了产品残余应力符号的一般要求、基本符号、符号的组成、检测方法符号、消除方法符

号、状态符号、扩展符号以及标注的表示方法。

本标准适用于机械制造行业在设计、制造、检验以及服役等过程中对残余应力状态有要求的产品。

轻工、日用品等相关行业的制品也可参照使用。

２规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

ＧＢ／Ｔ１３１产品几何技术规范（ＧＰＳ）技术产品文件中表面结构的表示法

ＧＢ／Ｔ３２４焊缝符号表示法

ＧＢ／Ｔ１１８２产品几何技术规范（ＧＰＳ）几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注

ＧＢ／Ｔ４４５７．２技术制图图样画法指引线和基准线的基本规定

ＧＢ／Ｔ４４５８．３机械制图轴测图

ＧＢ／Ｔ４４５８．４机械制图尺寸注法

ＧＢ／Ｔ７７０４无损检测Ｘ射线应力测定方法

ＧＢ／Ｔ１０５６７．１铜及铜合金加工材残余应力检验方法硝酸亚汞试验方法

ＧＢ／Ｔ１０５６７．２铜及铜合金加工材残余应力检验方法氨薰试验法

ＧＢ／Ｔ１２６０４．１—２０２０无损检测术语超声检测

ＧＢ／Ｔ１４６９１技术制图字体

ＧＢ／Ｔ１５７５４技术制图圆锥的尺寸和公差注法

ＧＢ／Ｔ１６９２３钢件的正火与退火

ＧＢ／Ｔ１９０９６技术制图图样画法未定义形状边的术语和注法

ＧＢ／Ｔ２０７３７—２００６无损检测通用术语和定义

ＧＢ／Ｔ２４１７９金属材料残余应力测定压痕应变法

ＧＢ／Ｔ２４７４６技术制图粘接、弯折与挤压接合的图形符号表示法

ＧＢ／Ｔ２５７１２振动时效工艺参数选择及效果评定方法

ＧＢ／Ｔ２６０７８金属材料焊接残余应力爆炸处理法

ＧＢ／Ｔ２６１４０无损检测测量残余应力的中子衍射方法

ＧＢ／Ｔ３１２１４．１弹簧喷丸第１部分：通则

ＧＢ／Ｔ３１２１８金属材料残余应力测定全释放应变法

ＧＢ／Ｔ３１３１０金属材料残余应力测定钻孔应变法

ＧＢ／Ｔ３２０７３无损检测残余应力超声临界折射纵波检测方法

ＧＢ／Ｔ３３１６３金属材料残余应力超声冲击处理法

ＧＢ／Ｔ３３２１０无损检测残余应力的电磁检测方法

ＪＢ／Ｔ１２３９２机械加工工艺参数表示法

１

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３术语和定义

ＧＢ／Ｔ１２６０４．１—２０２０和ＧＢ／Ｔ２０７３７—２００６界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

３．１

产品残余应力狆狉狅犱狌犮狋狉犲狊犻犱狌犪犾狊狋狉犲狊狊

产品构件外部载荷去除后留存在构件表面和内部的自相平衡的应力，具有大小、方向和位置三维空

间矢量分布特征。

３．１．１

正应力狀狅狉犿犪犾狊狋狉犲狊狊

垂直于给定平面的应力分量。

［ＧＢ／Ｔ１０６２３—２００８，定义２．１３．２］

３．１．２

剪应力狊犺犲犪狉狊狋狉犲狊狊

平行于给定表面的应力分量。

［ＧＢ／Ｔ３１０５４—２０１４，定义２．４．３］

３．２

应力梯度狊狋狉犲狊狊犵狉犪犱犻犲狀狋

应力沿某一方向（常指构件法向或切向）的下降或上升变化率。

４一般要求

４．１产品残余应力符号在文件中一般水平方向标注，且只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的

图形位置上。

４．２产品残余应力符号在技术产品文件中，一般应指向结构相同，且连续的产品形状表面上或同一结

构内（同一剖切面中），否则应另加说明。

４．３产品残余应力符号可以单独使用，也可根据需要组合使用。

４．４当技术产品文件中的产品残余应力符号不能准确、有效表示时，可采用加配文字的方式，在图样中

的技术要求或其他适当位置进行说明。此时，产品的拉应力和压应力可用“＋”“－”符号放在具体应力

数值的前面来代表应力的方向，即：拉应力为“＋”（“＋”也可省略）和压应力为“－”。

４．５在产品设计图纸、工艺文件、检测报告、论文及专著等技术文件中对产品的残余应力状态进行标注

时，可说明引用本标准。

４．６在产品设计采用残余应力时，应考虑到制造成本，以及其必要性等问题。

５产品残余应力基本符号

产品残余应力的基本符号由一个倒等边三角形组成，一般情况下，等边三角形的角垂直指向相关产

品构件表面，如图１所示。

图１产品残余应力的基本符号

２

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６产品残余应力符号的组成

６．１概述

产品残余应力符号由基本符号和补充要求组成。补充要求包括：产品残余应力的状态符号（包括方

向、数值、拉压状态和分布状态）、参数符号、检测方法符号、消除方法符号等，这些符号可以根据需要，标

注一种或多种，也可根据需要采用组合的方式进行标注，还可加配有关的信息说明。

６．２产品残余应力符号的组成形式

产品残余应力符号的组成形式，如图２所示。

说明：

σ———表示构件表面某处的残余应力数值；

犌（犺）———表示残余应力梯度，即残余应力的下降或上升变化率；

ＲＳＳ———残余应力状态（ＲｅｓｉｄｕａｌＳｔｒｅｓｓＳｔａｔｅ）的表示符号；

ＲＳＭ———残余应力的检测方法（ＲｅｓｉｄｕａｌＳｔｒｅｓｓＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）表示符号；

ＲＳＲ———残余应力的消减方法（ＲｅｓｉｄｕａｌＳｔｒｅｓｓＲｅｌｉｅｆ）表示符号；

ｉｎｆｏ．———有关标注残余应力的附加说明。

图２产品残余应力符号的组成形式

７产品残余应力参数符号的表示

７．１概述

正应力和剪应力的参数值大小和梯度分布状态对产品质量和性能有重要影响，通常在结构设计、制

造工艺、组合装配、检验检测和安全服役等阶段应有明确的要求和清晰的标识。

７．２产品残余应力参数符号

σ表示构件表面某处的残余应力，单位为ＭＰａ，规定拉应力为正值，压应力为负值；

犌（犺）表示残余应力的梯度，即在构件表面残余应力数值σ的基础上向构件材料内部变化的规律。

犌（犺）是一个多项式函数，表示为式（１）：

犌（犺）＝σ±α犺±β犺２±…±γ犺狀…………（１）

式中：

狀———大于或等于３的整数；

α、β、γ———多项式系数；

犺———深度，单位为微米（μｍ）。

注１：若犌（犺＝０）＝σ，则说明构件的残余应力层为无限薄，即表面残余应力为σ。

注２：若犌（犺）＝８９０－６８０犺（ＭＰａ），则说明残余应力从表面向内部为线性递减规律。

注３：若犌（犺＝５）＝０，则说明残余应力的纵向残余应力深度，即在犺＝５μｍ深度范围内保持残余应力σ。

３

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８产品残余应力检测方法符号的表示

８．１概述

残余应力检测方法分为有损方法和无损方法，有损检测方法有钻孔应变检测法（盲孔法）、压痕应变

检测法、全释放应变法等，通过几何形状或位移或间距变化得到构件表面或内部残余应力的大小、方向

和状态；无损检测方法有超声法、Ｘ射线和中子衍射法、电磁法、光弹法等。

８．２产品残余应力检测方法表示符号

产品残余应力检测方法符号表示的位置，如图２所示。将残余应力检测的量值表示为ＲＳ

（ＲｅｓｉｄｕａｌＳｔｒｅｓｓ），残余应力检测方法表示为ＲＳＭＸＸ／ＹＹ［其中Ｍ表示测量（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ），可以出

具量值的检测方法］，ＸＸ为残余应力测量方法的简称，ＹＹ细化为具体的方法，包括但不限于以下几种

方法：

ａ）ＲＳＭＵＴ／ＬＣＲ，残余应力超声临界折射纵波（ＬＣＲ）检测方法，见ＧＢ／Ｔ３２０７３；

ｂ）ＲＳＭＵＴ／ＢＷ，残余应力超声体波（ＢｕｌｋＷａｖｅ）检测方法，参见附录Ａ；

ｃ）ＲＳＭＲＴ／Ｘ，残余应力Ｘ射线检测方法，见ＧＢ／Ｔ７７０４；

ｄ）ＲＳＭＲＴ／Ｎ，残余应力中子衍射检测方法，见ＧＢ／Ｔ２６１４０；

ｅ）ＲＳＭＭＴ，残余应力电磁检测方法，见ＧＢ／Ｔ３３２１０；

ｆ）ＲＳＭＤＴ／Ｈ，残余应力钻孔应变检测方法（盲孔法），见ＧＢ／Ｔ３１３１０；

ｇ）ＲＳＭＤＴ／Ｓ，残余应力压痕应变检测方法，见ＧＢ／Ｔ２４１７９；

ｈ）ＲＳＭＲＳ，残余应力测定全释放应变法，见ＧＢ／Ｔ３１２１８；

ｉ）ＲＳＭＯＴ，残余应力光弹检测方法，参见附录Ａ；

ｊ）ＲＳＭＣＰ／ＭＮ，铜及铜合金加工材残余应力检验方法———硝酸亚汞试验法，见ＧＢ／Ｔ１０５６７．１；

ｋ）ＲＳＭＣＰ／ＡＴ，铜及铜合金加工材残余应力检验方法———氨薰试验法，见ＧＢ／Ｔ１０５６７．２。

９产品残余应力消除方法符号的表示

９．１概述

残余应力消除方法有自然时效法、退火去应力法、振动时效法、超声冲击法、高能声束法、爆炸法、人

工锤击法、喷丸强化法、激光冲击强化法、脉冲电流法、磁脉冲法等。

９．２产品残余应力消除方法表示符号

产品残余应力消除方法符号的表示位置，如图２所示。将残余应力的消减方法表示为ＲＳＲＸＸ／

ＹＹ［其中Ｒ表示消除（Ｒｅｌｉｅｆ），只表示对拉伸残余应力的消减和均化］，ＸＸ为残余应力消减方法的简

称，ＹＹ细化为具体的方法（如果有），包括但不限于以下几种方法：

ａ）ＲＳＲＡＢ，残余应力高能声束（ＡｃｏｕｓｔｉｃＢｅａｍ）消除法，参见附录Ａ；

ｂ）ＲＳＲＡＮ，残余应力退火（Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）消除法，见ＧＢ／Ｔ１６９２３；

ｃ）ＲＳＲＥＴ，残余应力爆炸处理（ＥｘｐｌｏｓｉｏｎＴｒｅａｔｍｅｎｔ）消除法，见ＧＢ／Ｔ２６０７８；

ｄ）ＲＳＲＳＰ，残余应力喷丸强化（ＳｈｏｔＰｅｅｎｉｎｇ）消除法，见ＧＢ／Ｔ３１２１４．１；

ｅ）ＲＳＲＵＩＴ，残余应力超声冲击处理（ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＩｍｐａｃｔＴｒｅａｔｍｅｎｔ）消除法，见ＧＢ／Ｔ３３１６３；

ｆ）ＲＳＲＶＳＲ，残余应力振动时效（ＶＳＲ）消除方法，见ＧＢ／Ｔ２５７１２；

ｇ）ＲＳＲＮＴ，残余应力自然时效消除法，参见附录Ａ；

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ｈ）ＲＳＲＭＰ，残余应力人工锤击消除法，参见附录Ａ；

ｉ）ＲＳＲＬＳＰ，残余应力激光冲击强化（ＬａｓｅｒＳｈｏｃｋＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）消除法，参见附录Ａ；

ｊ）ＲＳＲＰＥＣＴ，残余应力脉冲电流（ＰｕｌｓｅｄＥｌｅｃｔｒｉｃＣｕｒｒｅｎｔＴｒｅａｔｍｅｎｔ）消除法，参见附录Ａ；

ｋ）ＲＳＲＰＭＴ，残余应力磁脉冲（ＰｕｌｓｅｄＭａｇｎｅｔｉｃＴｒｅａｔｍｅｎｔ）消除法，参见附录Ａ。

１０产品残余应力状态符号的表示

１０．１概述

残余应力状态符号可用于构件表面和内部残余应力的表示。

１０．２产品残余应力状态表示符号

残余应力状态符号还可以根据产品残余应力的具体分布情况和产品使用功能的要求，组合成多种

残余应力状态的符号。常用产品残余应力状态表示符号，见表１。

表１产品残余应力状态表示符号

序号产品残余应力状态的说明符号

１零残余应力

２产品构件表面切向（水平方向）一维拉伸残余应力

３产品构件表面法向（垂直方向）一维拉伸残余应力

４产品构件表面切向（水平方向）一维压缩残余应力

５产品构件表面法向（垂直方向）一维压缩残余应力

６任意方向一维拉伸残余应力

７任意方向一维压缩残余应力

８产品构件表面水平和垂直方向二维拉伸残余应力

９产品构件表面水平和垂直方向二维压缩残余应力

１０产品构件表面水平和垂直二维方向分别承受拉伸和压缩残余应力

１１产品构件表面水平和垂直二维方向分别承受压缩和拉伸残余应力

１２任意方向二维拉伸残余应力

１３任意方向二维压缩残余应力

１４任意方向（除垂直和水平方向外）分别承受二维拉伸或压缩的残余应力

注：以上表示方式可类推到任意三维方向承受的拉伸残余应力和压缩残余应力状态的表示符号。

５

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１０．３产品残余应力符号的绘制

产品残余应力符号按照附录Ｂ的要求绘制。

１０．４产品残余应力符号的含义示例

产品残余应力符号的含义示例，参见附录Ｃ。

１１产品残余应力的扩展符号

１１．１概述

为了满足产品残余应力在技术产品文件中的表示要求，可以采用扩展符号的方式对产品残余应力

进行标注。

１１．２产品残余应力的扩展符号要求

可根据产品残余应力客观存在或标注清晰的需要，在基本符号的左上边或右上边引出一条指引线，

指向产品构件的相关表面，如图３所示。指引线表达的有关要求按ＧＢ／Ｔ４４５７．２的规定。

犪）指引线端为箭头犫）指引线端为实心圆

图３产品残余应力的扩展符号

１２产品残余应力符号的标注

１２．１概述

除非另有说明，图纸上所标注的残余应力技术指标是针对某工艺完成后的技术要求。应根据

ＧＢ／Ｔ４４５８．４的规定，使产品残余应力符号和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。

１２．２产品残余应力符号标注的位置与方向

１２．２．１可根据产品残余应力的需要在产品结构表面标注，如图４所示。

犪）犫）犮）犱）

图４在产品构件表面标注

６

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１２．２．２标注在轮廓线上，如图５所示。

图５标注在轮廓线上

１２．２．３标注在尺寸界线上，如图６所示。

图６标注在尺寸界线的轮廓延长线上

１２．２．４标注在特定的位置上（可用圆圈辅助标注指定位置），如图７所示。

犪）犫）

犮）犱）

图７标注在特定的位置上

７

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犲）犳）

犵）

图７（续）

１２．２．５标注在构件内（同一剖面中），如图８所示。

犪）

犫）

图８标注在构件内

１２．２．６标注在几何公差框格上，如图９所示。几何公差符号的有关要求按ＧＢ／Ｔ１１８２的规定。

８

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图９标注在几何公差框格上

１２．２．７标注在表面结构符号上，如图１０所示。表面结构符号的有关要求按ＧＢ／Ｔ１３１的规定。

图１０标注在表面结构符号上

１２．２．８标注在焊缝符号上，如图１１所示。焊缝符号的有关要求按ＧＢ／Ｔ３２４的规定。

图１１标注在焊缝符号上

１２．２．９标注在粘接符号上，如图１２所示。粘接符号的有关要求按ＧＢ／Ｔ２４７４６的规定。

图１２标注在粘接符号上

１２．２．１０标注在锥度符号上，如图１３所示。锥度符号的有关要求按ＧＢ／Ｔ１５７５４的规定。

９

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图１３标注在锥度符号上

１２．２．１１标注在未定义形状边符号上，如图１４所示。未定义形状边符号的有关要求按ＧＢ／Ｔ１９０９６的

规定。

图１４标注在未定义形状边符号上

１２．２．１２标注在表面工艺符号的工艺方法标识上，如图１５所示。工艺符号的有关要求按ＪＢ／Ｔ１２３９２

的规定。

犪）

犫）

图１５标注在表面工艺符号的工艺方法标识上

１０

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１２．３产品残余应力符号二维标注

产品残余应力符号的二维标注示例，参见附录Ｄ。

１２．４产品残余应力符号的二维简化标注

１２．４．１概述

产品残余应力符号的简化标注应清晰明了，产品残余应力在技术产品文件上常用的简化标注分为：

有相同要求的简化标注、有多个相同要求的简化标注和全部要求相同的简化标注等情况。

１２．４．２有相同要求的简化标注

如果在工件的多数表面有相同的残余应力要求，则其残余应力要求可统一标注在该图样的附近，如

图１６所示。

图１６统一标注在图样的附近

１２．４．３有多个相同要求的简化标注

１２．４．３．１用带字母的完整符号的简化标注

可用带字母的完整符号，以等式的形式，在图题或标题栏附近，对有相同残余应力的表面进行简化

标注，如图１７所示。

图１７在图题或标题栏附近简化标注

１１

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１２．４．３．２产品周边上要求相同的简化标注，如图１８所示。

图１８产品周边上简化标注

１２．４．４全部要求相同的简化标注

全部要求相同的简化标注，参见表Ｄ．１中的Ｄ．２．４。

１２．４．５几种不同的工艺方法有共同要求的简化标注

几种不同的工艺方法有共同要求的简化标注，如图１９所示。

图１９工艺方法有共同要求的简化标注

１２．５产品残余应力符号三维标注示例

产品残余应力符号的三维标注示例，参见附录Ｅ。

１２

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附录犃

（资料性附录）

部分常用产品残余应力检测和消除方法的基本原理

犃．１概述

本附录给出了几种常用的产品残余应力检测方法和消除的基本原理，可供在残余应力的检测中参

考使用。如果在生产实际中有经过应用的其他检测方法和消除方法，同样也可以按照本标准中提供的

表示要求进行表达。

犃．２部分常用产品残余应力检测方法原理

犃．２．１犚犛犕犝犜／犅犠残余应力超声体波检测方法

当超声波垂直入射到被测构件材料时，依据声弹性原理，材料中的残余应力将影响超声波的传播速

度。当残余应力方向与超声波传播方向一致时，拉伸应力使超声波传播速度变慢或传播时间延长，压缩

应力使超声波传播速度加快或传播时间缩短。因此，可以通过单个换能器进行激励与接收超声波信号，

由触发信号与第一个回波信号之间的时间变化来计算材料内部（犣轴方向）残余应力的大小。

犃．２．２犚犛犕犗犜残余应力光弹检测方法

光弹检测法也称光弹覆膜法，是应用光学中的偏光性进行应力测定的方法。检测时，将酚醛系树脂

或者醇酸系树脂等透明体涂在试样表面上形成一层树脂薄层，树脂薄层在应力的作用下显现各向异性，

从而使透射光发生复折射。复折射的偏振光具有位相差，根据入射光与反射偏振光的位相差即可求出

应力。

犃．３部分常用产品残余应力消除方法基本原理

犃．３．１犚犛犚犃犅残余应力高能声束消除方法

基于高能超声对构件材料的诱导塑性效应，作用于材料中的高能超声能量可以降低变形过程中材

料的屈服强度，激活材料的错排原子，促进塑性变形，从而消减残余应力。

犃．３．２犚犛犚犖犜残余应力自然时效消除方法

自然时效消除法是利用自然环境温度的不断变化和时间效应，将工件长时间放置在室外下的处理

工艺。一般把工件露天放置于室外，自然条件下，经过几个月至上年的风吹、日晒、雨淋，以及季节和昼

夜的温度变化，给工件造成反复的温度应力，使其发生缓慢、细微的膨胀和收缩，促使残余应力松弛，同

时工件尺寸趋于稳定。

犃．３．３犚犛犚犕犘残余应力人工锤击消除方法

锤击消除法是用激振方式上的不同，由测力锤对试件直接施加激振力以消除残余应力，其锤击力的

波形取决于试件刚度、锤帽的材质和操作者熟练程度。

１３

犌犅／犜４０１２１—２０２１

犃．３．４犚犛犚犔犛犘残余应力激光冲击强化方法

激光冲击强化法是采用高能量的激光束加载金属表面的吸收层，等离子体在约束层的约束作用下

形成用于金属表面高强度的应力波，当应力波的峰值压力超过试样材料的动态屈服极限时，材料表面发

生应变硬化以消除拉伸残余应力并残留残余压应力。

犃．３．５犚犛犚犘犈犆犜残余应力脉冲电流消除方法

脉冲电流消除法是将高能脉冲电流通入金属构件内部，通过焦耳热效应、电子拖拽力等作用，使内

部原子发生扩散，并且引起位错或者晶界等微观结构的变化而产生塑性变形，最终导致残余应力降低的

方法。

犃．３．６犚犛犚犘犕犜残余应力磁脉冲消除方法

磁脉冲消除法是对工件存在应力的部位施加磁脉冲，影响构件材料内部的组织结构，与应力场进行

耦合，从而消除残余应力的方法。磁场可以改变位错与障碍之间的状态，增强了位错的运动能力。在外

磁力的作用下，位错通过障碍，滑移运动，产生塑性变形，从而松弛了残余应力。

１４

犌犅／犜４０１２１—２０２１

附录犅

（规范性附录）

产品残余应力符号绘制

犅．１概述

在产品残余应力符号的绘制中，应根据产品残余应力在图样上的表示，并按照图Ｂ．１和图Ｂ．２要求

绘制基本符号和附加部分。

犅．２比例

产品残余应力符号的比例，如图Ｂ．１和图Ｂ．２所示。

图犅．１产品残余应力状态符号的比例

图犅．２产品残余应力符号及附加部分的比例

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犌犅／犜４０１２１—２０２１

犅．３尺寸

符号和附加标注的尺寸，见表Ｂ．１。

表犅．１尺寸单位为毫米

数字和字母高度犺

（见ＧＢ／Ｔ１４６９１）２．５３．５５７１０１４２０

符号线宽犱′

０．２５０．３５０．５０．７１１．４２

字母、数字线宽犱

高度犎１３．５５７１０１４２０２８

高度犎２（ｍｉｎ）ａ７．５１０．５１５２１３０４２６０

ａ犎２取决于标注线的数量。

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犌犅／犜４０１２１—２０２１

附录犆

（资料性附录）

产品残余应力符号的含义示例

产品残余应力符号的含义示例，见表Ｃ．１。

表犆．１产品残余应力符号的含义

序号符号含义

１）零残余应力状态；

Ｃ．１２）ＯＴ表示残余应力光弹检测法，参见附录Ａ；

３）ＡＮ表示残余应力退火消除法，应按ＧＢ／Ｔ１６９２３的规定

１）切向（水平方向）分布一维拉伸残余应力；

２）表面残余应力大小为２８０ＭＰａ，且从标注处表面向构件内部按梯度函数犌（犺）

Ｃ．２（ＭＰａ）变化规律分布（犺为深度，单位为μｍ）；

３）ＭＴ表示残余应力电磁检测法，应按ＧＢ／Ｔ３３２１０的规定；

４）ＡＢ表示残余应力高能声束消除法，参见附录Ａ

１）切向（水平方向）分布一维压缩残余应力；

２）表面残余应力大小为２８０ＭＰａ，且从标注处表面向构件内部按梯度函数犌（犺）

Ｃ．３（ＭＰａ）变化规律分布；

３）ＲＴ／Ｘ表示残余应力Ｘ射线检测法，应按ＧＢ／Ｔ７７０４的规定；

４）ＶＳＲ表示残余应力振动时效消除法，应按ＧＢ／Ｔ２５７１２的规定

１）任意方向分布一维拉伸残余应力；

２）表面残余应力大小为２８０ＭＰａ，且从标注处表面向构件内部按梯度函数犌（犺）

（ＭＰａ）变化规律分布；

Ｃ．４３）ＵＴ／ＬＣＲ表示残余应力超声临界折射纵波（ＬＣＲ）检测方法，应按ＧＢ／Ｔ３２０７３

的规定；

４）ＥＴ表示残余应力爆炸处理消除法，应按ＧＢ／Ｔ２６０７８的规定

１）任意方向分布一维压缩残余应力；

２）表面残余应力大小为２８０ＭＰａ，且从标注处表面向构件内部按梯度函数犌（犺）

Ｃ．５（ＭＰａ）变化规律分布；

３）ＭＴ表示残余应力电磁检测法，应按ＧＢ／Ｔ３３２１０的规定；

４）ＰＥＣＴ表示残余应力脉冲电流消除法，参见附录Ａ

１）水平和垂直方向均分布二维拉伸残余应力；

２）从构件表面到内部深度为犺的范围内，均匀分布拉伸残余应力，大小为

Ｃ．６４２０ＭＰａ；

３）ＲＳ表示残余应力测定全释放应变法，应按ＧＢ／Ｔ３１２１８的规定；

４）ＮＴ表示残余应力自然时效消除法，参见附录Ａ

１）水平和垂直方向均分布二维压缩残余应力；

２）从构件表面到内部深度为犺的范围内，均匀分布压缩残余应力，大小为

Ｃ．７４２０ＭＰａ；

３）ＤＴ／Ｓ表示残余应力压痕应变检测法，应按ＧＢ／Ｔ２４１７９的规定；

４）ＬＳＰ表示残余应力激光冲击强化消除法，参见附录Ａ

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犌犅／犜４０１２１—２０２１

表犆．１（续）

序号符号含义

１）水平和垂直二维方向分别分布拉伸和压缩残余应力；

２）构件内部无残余应力，仅为表面一层，大小为２８０ＭＰａ；

Ｃ．８３）ＤＴ／Ｓ表示残余应力压痕应变检测法，应按ＧＢ／Ｔ２４１７９的规定；

４）ＭＰ表示残余应力人工锤击消除法，参见附录Ａ

１）水平和垂直二维方向分别分布压缩和拉伸残余应力；

２）表面残余应力大小为２８０ＭＰａ，且从标注处表面向构件内部按梯度函数犌（犺）

Ｃ．９（ＭＰａ）变化规律分布；

３）ＲＴ／Ｎ表示残余应力中子衍射检测方法，应按ＧＢ／Ｔ２６１４０的规定；

４）ＳＰ表示残余应力喷丸消除法，应按ＧＢ／Ｔ３１２１４．１的规定

１）任意方向分布二维拉伸残余应力；

２）构件内部无残余应力，仅为表面一层，大小为２８０ＭＰａ；

Ｃ．１０３）ＵＴ／ＢＷ表示残余应力超声体波检测法，参见附录Ａ；

４）ＡＮ表示残余应力退火消除法，应按ＧＢ／Ｔ１６９２３的规定

１）任意方向分布二维压缩残余应力；

２）构件内部无残余应力，仅为表面一层，大小为２８０ＭＰａ；

Ｃ．１１３）ＤＴ／Ｈ表示残余应力盲孔检测法，应按ＧＢ／Ｔ３１３１０的规定；

４）ＵＩＴ表示残余应力超声冲击处理消除法，应按ＧＢ／Ｔ３３１６３的规定

１）任意方向（除垂直和水平方向外）分别分布二维拉伸或压缩的残余应力；

２）构件内部无残余应力，仅为表面一层，大小为２８０ＭＰａ；

Ｃ．１２３）ＲＴ／Ｎ表示残余应力中子衍射检测法，应按ＧＢ／Ｔ２６１４０的规定；

４）ＰＭＴ表示残余应力磁脉冲消除法，参见附录Ａ

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犌犅／犜４０１２１—２０２１

附录犇

（资料性附录）

产品残余应力符号二维标注示例

犇．１概述

本附录给出了在绘制二维工程图时的一些二维产品残余应力符号的示例，其中有些图形结构和尺

寸标注会不完善，本附录的主要目的是提供给绘制产品有残余应力要求的二维工程图时进行参考。

犇．２产品残余应力符号二维标注示例

产品残余应力符号二维标注示例，见表Ｄ．１。

表犇．１产品残余应力符号二维标注示例

序号标注示例标注含义

１）弯折结构产品表面切向（水平方向）分布一维拉伸残

余应力；

２）残余应力大小为２８０ＭＰａ，且从标注处表面向构件内

部按梯度函数犌（犺）（ＭＰａ）变化规律分布（犺为深度，

Ｄ．２．１单位为μｍ）；

３）ＤＴ／Ｈ表示残余应力钻孔应变检测方法（盲孔法），应

按ＧＢ／Ｔ３１３１０的规定；

４）ＶＳＲ表示残余应力振动时效消除法，应按ＧＢ／Ｔ２５７１２

的规定

１）产品的焊缝结构上全部要求相同的残余应力标注，表

面切向（水平方向）分布一维压缩残余应力；

２）残余应力大小为２８０ＭＰａ，且从标注处表面向构件内

部按梯度函数犌（犺）（ＭＰａ）变化规律分布；

Ｄ．２．２３）ＵＴ／ＬＣＲ表示残余应力超声临界折射纵波（ＬＣＲ）检

测方法，应按ＧＢ／Ｔ３２０７３的规定；

４）ＵＩＴ表示残余应力超声冲击处理消除法，应按

ＧＢ／Ｔ３３１６３的规定

１）工件表面有相同的残余应力要求，水平和垂直方向均

分布二维拉伸残余应力；

２）构件内部无残余应力，仅为表面一层，大小为

２８０ＭＰａ；

Ｄ．２．３３）ＲＴ／Ｘ表示残余应力Ｘ射线检测法，应按ＧＢ／Ｔ７７０４

的规定；

４）ＳＰ表示残余应力喷丸消除法，应按ＧＢ／Ｔ３１２１４．１的

规定；

５）其余为零残余应力状态

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犌犅／犜４０１２１—２０２１

表犇．１（续）

序号标注示例标注含义

１）弯管结构产品上残余应力要求全部一致；

２）弯管表面水平和垂直方向均分布二维压缩残余应力，

大小为２８０ＭＰａ，内部无残余应力，仅为表面一层；

Ｄ．２．４３）ＤＴ／Ｈ表示残余应力盲孔检测法，应按ＧＢ／Ｔ３１３１０

的规定；

４）ＡＮ表示残余应力退火消除法，应按ＧＢ／Ｔ１６９２３的

规定

１）指定结构范围内的任意方向分布一维拉伸残余应力；

２）从构件表面到内部深度为犺的范围内，均匀分布拉伸

残余应力，大小为４２０ＭＰａ；

Ｄ．２．５３）ＤＴ／Ｓ表示残余应力压痕应变检测法，应按ＧＢ／Ｔ２４１７９

的规定；

４）ＰＥＣＴ表示残余应力脉冲电流消除法，参见附录Ａ

１）弯头表面任意方向分布一维拉伸残余应力；

２）从构件表面到内部深度为犺的范围内，均匀分布拉伸

残余应力，大小为４２０ＭＰａ；

Ｄ．２．６３）ＲＴ／Ｘ表示残余应力Ｘ射线检测法，应按ＧＢ／Ｔ７７０４

的规定；

４）ＬＳＰ表示残余应力激光冲击强化消除法，参见附录Ａ

１）工件表面有相同的残余应力要求，水平和垂直方向均

分布二维压缩残余应力；

２）从构件表面到内部深度为犺的范围内，均匀分布压缩

Ｄ．２．７残余应力，大小为４２０ＭＰａ；

３）ＵＴ／ＬＣＲ表示残余应力超声临界折射纵波（ＬＣＲ）检

测法，应按ＧＢ／Ｔ３２０７３的规定；

４）ＡＢ表示残余应力高能声束消除法，参见附录Ａ

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犌犅／犜４０１２１—２０２１

表犇．１（续）

序号标注示例标注含义

１）限定细点画线范围内构件表面的任意方向分布二维拉

伸残余应力；

２）构件内部无残余应力，仅为表面一层，大小为

Ｄ．２．８２８０ＭＰａ；

３）ＤＴ／Ｓ表示残余应力压痕应变检测法，应按ＧＢ／Ｔ２４１７９

的规定；

４）ＰＭＴ表示残余应力磁脉冲消除法，参见附录Ａ

ａ）构件内部水平和垂直方向均分布二维拉伸残余应力：

１）从构件表面到内部深度为犺的范围内，均匀分布

拉伸残余应力，大小为４２０ＭＰａ；

２）ＲＴ／Ｘ表示残余应力Ｘ射线检测法，应按ＧＢ／Ｔ７７０４

的规定；

３）ＡＮ表示残余应力退火消除法，应按ＧＢ／Ｔ１６９２３

的规定。

Ｄ．２．９ｂ）４个筋板表面的任意方向分布一维拉伸残余应力：

１）表面残余应力大小为２８０ＭＰａ，且从标注处表面

向构件内部按梯度函数犌（犺）（ＭＰａ）变化规律

分布；

２）ＵＴ／ＬＣＲ表示残余应力超声临界折射纵波

（ＬＣＲ）检测方法，应按ＧＢ／Ｔ３２０７３的规定；

３）ＡＮ表示残余应力退火消除法，应按ＧＢ／Ｔ１６９２３

的规定

１）构件表面圆柱范围内的任意方向（除垂直和水平方向

外）分布二维拉伸或压缩残余应力；

２）构件内部无残余应力，仅为表面一层，大小为

２８０ＭＰａ；

Ｄ．２．１０３）ＵＴ／ＬＣＲ表示残余应力超声临界折射纵波（ＬＣＲ）检

测方法，应按ＧＢ／Ｔ３２０７３的规定；

４）ＳＰ表示残余应力喷丸消除法，应按ＧＢ／Ｔ３１２１４．１的

规定

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犌犅／犜４０１２１—２０２１

表犇．１（续）

序号标注示例标注含义

１）３个剖面有相同要求的水平和垂直方向均分布二维压

缩残余应力；

２）表面残余应力大小为４２０ＭＰａ，且从标注处表面向构

Ｄ．２．１１件内部按梯度函数犌（犺）（ＭＰａ）变化规律分布；

３）ＵＴ／ＢＷ表示残余应力超声体波检测法，参见附录Ａ；

４）ＡＮ表示残余应力退火消除法，应按ＧＢ／Ｔ１６９２３的

规定

２２

犌犅／犜４０１２１—２０２１

附录犈

（资料性附录）

产品残余应力符号三维标注示例

犈．１概述

本附录给出了在绘制三维工程图时的一些产品残余应力符号的示例，其中建议三维图形和三维的

产品残余应力符号按照ＧＢ／Ｔ４４５８．３中的正等轴测图的要求绘制。另外，在本附录中，有些图形结构

和尺寸标注会不完善，本附录的主要目的是提供给绘制产品有残余应力要求的三维工程图时进行参考。

犈．２产品残余应力符号三维标注示例

产品残余应力符号三维标注示例，见表Ｅ．１。

表犈．１产品残余应力符号三维标注示例

序号标注示例标注含义

１）零件连续表面范围内水平和垂直方向均分布二维拉伸

残余应力；

２）从构件表面到内部深度为犺的范围内，均匀分布拉伸残

Ｅ．２．１余应力，大小为４２０ＭＰａ；

３）ＤＴ／Ｈ表示残余应力盲孔检测法，应按ＧＢ／Ｔ３１３１０的

规定；

４）ＡＢ表示残余应力高能声束消除法，参见附录Ａ

１）产品上的３个槽要求相同，且切向（水平方向）分布一维

压缩残余应力；

２）从构件表面到内部深度为犺的范围内，均匀分布压缩残

余应力，大小为４２０ＭＰａ；

Ｅ．２．２３）ＭＴ表示残余应力电磁检测法，应按ＧＢ／Ｔ３３２１０的

规定；

４）ＳＰ表示残余应力喷丸消除法，应按ＧＢ／Ｔ３１２１４．１的

规定

２３

犌犅／犜４０１２１—２０２１

表犈．１（续）

序号标注示例标注含义

１）细点画线范围内，零件表面切向（水平方向）分布一维压

缩残余应力；

２）表面残余应力大小为２８０ＭＰａ，且从标注处表面向构件

内部按梯度函数犌（犺）（ＭＰａ）变化规律分布；

Ｅ．２．３３）ＲＴ／Ｘ表示残余应力Ｘ射线检测法，应按ＧＢ／Ｔ７７０４的

规定；

４）ＵＩＴ表示残余应力超声冲击处理消除法，应按ＧＢ／Ｔ

３３１６３的规定

１）上筋板范围内的零件表面切向（水平方向）分布一维拉

伸残余应力；

２）从构件表面到内部深度为犺的范围内，均匀分布拉伸残

Ｅ．２．４余应力，大小为４２０ＭＰａ；

３）ＤＴ／Ｓ表示残余应力压痕应变检测法，应按ＧＢ／Ｔ２４１７９

的规定；

４）ＡＢ表示残余应力高能声束消除法，参见附录Ａ

１）对称的两个有相同要求孔的水平和垂直方向均分布二

维压缩残余应力；

２）表面残余应力大小为４２０ＭＰａ，且从标注处表面向构件

Ｅ．２．５内部按梯度函数犌（犺）（ＭＰａ）变化规律分布；

３）ＵＴ／ＬＣＲ表示残余应力超声临界折射纵波（ＬＣＲ）检测

方法，应按ＧＢ／Ｔ３２０７３的规定；

４）ＡＮ表示残余应力退火消除法，应按ＧＢ／Ｔ１６９２３的规定

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犌犅／犜４０１２１—２０２１

表犈．１（续）

序号标注示例标注含义