怎樣消除焊接殘余應(yīng)力

【專家解說】：">利用錘擊焊縫區(qū)來控制焊接殘余應(yīng)力

焊后用小錘輕敲焊縫及其鄰近區(qū)域，使金屬展開，能有效地減少焊接殘余應(yīng)力。據(jù)

利用預(yù)熱法來控制焊接殘余應(yīng)力

構(gòu)件本體上溫差越大，焊接殘余應(yīng)力也越大。焊前對構(gòu)件進行預(yù)熱，能減小溫差和減慢冷卻速度，兩者均能減小焊接殘余應(yīng)力。

利用“加熱減應(yīng)區(qū)法”來控制焊接殘余應(yīng)力

焊接時，加熱那些阻礙焊接區(qū)自由伸縮的部位，使之與焊接區(qū)同時膨脹和同時收縮，就能減小焊接應(yīng)力，這種方法稱為“加熱減應(yīng)區(qū)法”，加熱的部位就稱之為“減應(yīng)區(qū)”。
利

利用高溫回火來消除焊接殘余應(yīng)力

由于構(gòu)件殘余應(yīng)力的最大值通?？蛇_到該種材料的屈服點，而金屬在高溫下屈服點將降低。所以將構(gòu)件的溫度升高至某一定數(shù)值時，應(yīng)力的最大值也應(yīng)該減少到該溫度下的屈服點數(shù)值。如果要完全消除結(jié)構(gòu)中的殘余應(yīng)力，則必須將構(gòu)件加熱到其屈服點等于零的溫度，所以一般所取的回火溫度接近于這個溫度。
1、整體高溫回火 將整個構(gòu)件放在爐中加熱到一定溫度，然后保溫一段時間再冷卻。通過整體高溫回火可以將構(gòu)件中80%~90%的殘余應(yīng)力消除掉，這是生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛、效果最好的一種消除殘余應(yīng)力的方法。
回火時間隨構(gòu)件厚度而定，鋼按每毫米壁厚l~2min計算，但不宜低于30min，不必高于3h，因為殘余應(yīng)力的消除效果隨時間迅速降低，所以過長的處理時間是不必要的。
2、局部高溫回火 只對焊縫及其局部區(qū)域進行加熱消除殘余應(yīng)力。消除應(yīng)力的效果不如整體高溫回火，此方法設(shè)備簡單，常用于比較簡單的、剛度較小的構(gòu)件，如長筒形容器、管道接頭、長構(gòu)件的對接接頭等焊接殘余應(yīng)力的消除。

利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應(yīng)力

溫差拉伸法消除焊接殘余應(yīng)力的基本原理與機械拉伸法相同，主要差別是利用局部加熱的溫差來拉伸焊縫區(qū)。
溫差拉伸法是在焊縫兩側(cè)各用一個寬度適當?shù)难跻胰惭婧妇孢M行加熱，在焊炬后面一定距離，用一根帶有排孔的水管進行噴水冷卻。氧乙炔焰和噴水管以相同速度向前移動。這就形成了一個兩側(cè)溫度高(峰值約為200℃)、焊接區(qū)溫度低(約為100℃)的溫度差。兩側(cè)金屬受熱膨脹對溫度較低的區(qū)域進行拉伸，這樣就可消除部分殘余應(yīng)力。據(jù)測定，消除殘余應(yīng)力的效果可達50%~70%。

利用振動法來消除焊接殘余應(yīng)力

構(gòu)件承受變載荷應(yīng)力達到一定數(shù)值，經(jīng)過多次循環(huán)加載后，結(jié)構(gòu)中的殘余應(yīng)力逐漸降低，即利用振動的方法可以消除部分焊接殘余應(yīng)力。一種大型焊件使用振動器消除應(yīng)力的裝置。
振動法的優(yōu)點是設(shè)備簡單、成本低，時間比較短，沒有高溫回火時的氧化問題，已在生產(chǎn)上得到一定應(yīng)用。

爆炸法

通過布置在焊縫附近的炸藥帶，引爆產(chǎn)生的沖擊波與焊接殘余應(yīng)力的交互作用，使金屬產(chǎn)生適量的塑性變形，從而消除焊接殘余應(yīng)力的方法，叫焊接殘余應(yīng)力爆炸法。