消除焊接残余应力的四种方法

1、。消除焊接残余应力的四种方法杨焦麒麟摘要：正1。消除焊接残余应力的高温回火分为整体和局部两种方式。(1)整体高温回火。整个焊件在炉中加热到一定温度，然后在冷却前保持一段时间。对于相同的材料，回火温度越高，回火时间越长，残余应力消除得越彻底。整体高温回火可消除80%【关键词】:消除焊接残余应力高温回火温差拉伸消除残余应力消除应力回火温度水压试验机械拉伸焊接结构具体方法【分类编号】:TG407文本快照:1.消除焊接残余应力的高温回火可分为整体回火和局部回火。四川集成高温回火。整个焊件在炉中加热到一定温度，然后在冷却前保持一段时间。对于相同的材料，回火温度越高，回火时间越长，残余应力消除得越彻底。整

2、体高温回火可消除80%- 90%的残余应力，这是生产中应用最广泛的方法1、自然老化2.热时效3.振动时效(目前应用最广泛的一种)振动时效的本质是以共振的形式对工件施加附加动应力。当附加动态应力和残余应力叠加并达到或超过材料的屈服极限时，工件经历微观或宏观塑性变形，从而减小和均匀化工件内部的残余应力并稳定其尺寸精度。残余应力的产生和消除残余应力的产生：加工后，工件表层有残余应力。残余压应力可以提高工件表面的耐磨性和拉伸应力下的疲劳强度，但残余拉应力的作用正好相反。如果拉伸应力值超过工件材料的疲劳强度极限，工件表面就会出现裂纹，加速工件的损伤。残余应力的原因如下：(一)冷塑性变形引起的残余应力在切

3、削力的作用下，加工表面受到强烈的冷塑性变形，其中由刀具背面的挤压和摩擦引起的塑性变形最为突出，基体金属受到影响，处于弹性变形状态。去除切削力后，基体金属趋于恢复，但受到表层塑性变形的限制，不能恢复到原始状态，从而在表层产生残余压应力。(2)热塑性变形引起的残余应力工件的加工表面在切削热的作用下发生热膨胀，此时基体金属的温度较低，因此表面金属产生热压应力。在切割过程结束时，表面温度迅速下降，因此收缩变形大于内层。因为表层的变形受到基底金属的限制，所以会产生残余拉伸应力。切割温度越高，热塑性变形越大，残余拉应力越大，有时甚至出现裂纹。磨削过程中热塑性变形明显。(3)金相组织变化引起的残余应力切割过

4、程中的高温会导致表层金相组织的变化。不同的金相组织具有不同的密度，表面金相组织的变化导致体积的变化。当表层体积膨胀时，由于基体的限制，产生压应力；相反，会产生拉伸应力。总之，残余应力是消除外力或不均匀的温度场后，物体内部残留的自平衡内应力。加工和强化过程都会产生残余应力。如冷拔、弯曲、切割、轧制、喷丸、铸造、锻造、焊接和金属热处理等。不均匀的塑性变形或相变可能导致残余应力。残余应力通常是有害的。例如，热处理、焊接或切割不当后，残余应力会导致零件翘曲、变形甚至开裂，淬火或磨削后表面会出现裂纹。瑞西的存在自老化是一种通过将零件暴露在户外几个月甚至几年来稳定零件尺寸精度的方法。这种老化方法早已被广泛

5、使用。大量的实验研究和生产实践证明，自然时效对稳定铸件尺寸精度有很好的效果。第二，热老化1.所用的工艺方法是退火以消除应力。这种方法的特点是可以大大降低零件的残余应力，尺寸精度稳定。当构件被加热到400-700时，技术构件具有单线和明显的塑性。这个温度范围称为弹性转变温度。2.影响热老化效应的因素A.在热老化中，退火温度是影响消除残余应力效果的最重要因素。B.热老化时间C.热老化加热速率D.热老化的冷却速度E.热老化炉的温差F.工件在炉中的放置和支撑三、振动时效法振动时效的本质是以共振的形式对工件施加附加的动态应力。当附加动应力和残余应力重叠并达到或超过材料的屈服极限时，工件经历微观或宏观塑性

6、变形，从而减小和均匀化工件内部的残余应力并稳定其尺寸精度。其特点是：1.投资减少2.生产周期短3.使用方便4.适应性强5.节能降耗6.机械性能显著提高7.符合环保要求8.操作简单，易于实现机械自动化。它可以避免金属零件在热老化过程中的翘曲、氧化、脱碳、硬度降低等缺陷。四.静态过载方法是以静态力或静态力矩的形式，暂时加载在构件上，并使其在这种载荷下保持一段时间，以便零件的尺寸精度能够稳定。当用于焊接件时，有必要增加载荷，使原始应力和附加应力之和接近材料的屈服极限，从而消除残余应力。静态过载法的精度稳定性效应取决于附加应力和应力下的保持时间。特别指出，用静态过载法处理的零件仍有相当大的残余应力。V.热冲击老化法1970年前后出现了一种新的时效工艺，以稳定工件的尺寸精度。其实质是快速加热工件，使加热过程中产生的热应力刚好与残余应力重叠，超过材料的屈服极限，引起塑性变形，从而使原始残余应力迅速松弛和稳定。六.声学时移方法超声波延时法最早诞生于前苏联，并在发达国家普及。起初，它主要用于军事领域，如舰船、核潜艇、航空航天等对缓解压力要求非常严格的领域。然而，由于超声波方法只能解决元件表面一定深度内的应力问题，所以其应用环境相对狭窄，成本相当高。七、其他方法爆炸法、压制法