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一、什么是焊接應(yīng)力 焊接應(yīng)力，是焊接構(gòu)件由于焊接而產(chǎn)生的應(yīng)力。焊接過程中焊件中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和焊接熱過程引起的焊件的形狀和尺寸變化。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的根本原因。當(dāng)焊接引起的不均勻溫度場尚未消失時，焊件中的這種應(yīng)力和變形稱為瞬態(tài)焊接應(yīng)力和變形；焊接溫度場消失后的應(yīng)力和變形稱為殘余焊接應(yīng)力和變形。在沒有外力作用的條件下，焊接應(yīng)力在焊件內(nèi)部是平衡的。焊接應(yīng)力和變形在一定條件下會影響焊件的功能和外觀。 ? 二、焊接應(yīng)力的危害 焊接殘余應(yīng)力對焊件有 6個方面的影響： ① 對強(qiáng)度的影響：如果在高殘余拉應(yīng)力區(qū)中存在嚴(yán)重的缺陷，而焊件又在低于脆性轉(zhuǎn)變溫度下工作，則焊接殘余應(yīng)力將使靜載強(qiáng)度降低。在循環(huán)應(yīng)力作用下，如果在應(yīng)力集中處存在著殘余拉應(yīng)力，則焊接殘余拉應(yīng)力將使焊件的疲勞強(qiáng)度降低。焊件的疲勞強(qiáng)度除與殘余應(yīng)力的大小有關(guān)外，還與焊件的應(yīng)力集中系數(shù)應(yīng)力循環(huán)特征系數(shù)[6][min]/[6][max]和循環(huán)應(yīng)力的最大值[6][max]有關(guān)其影響隨應(yīng)力集中系數(shù)的降低而減弱，隨[6][min]/[6][max]的降低而加劇，隨[6][max]的增加而減弱。當(dāng)[6][max]接近于屈服強(qiáng)度時，殘余應(yīng)力的影響逐漸消失。 ② 對剛度的影響：焊接殘余應(yīng)力與外載引起的應(yīng)力相疊加，可能使焊件局部提前屈服產(chǎn)生塑性變形。焊件的剛度會因此而降低。 ③ 對受壓焊件穩(wěn)定性的影響：焊接桿件受壓時，焊接殘余應(yīng)力與外載所引起的應(yīng)力相疊加，可能使桿件局部屈服或使桿件局部失穩(wěn)，桿件的整體穩(wěn)定性將因此而降低。殘余應(yīng)力對穩(wěn)定性的影響取決于桿件的幾何形狀和內(nèi)應(yīng)力分布。殘余應(yīng)力對非封閉截面（如工字形截面）桿件的影響比封閉截面（如箱形截面）的影響大。 ④ 對加工精度的影響：焊接殘余應(yīng)力的存在對焊件的加工精度有不同程度的影響。焊件的剛度越小，加工量越大，對精度的影響也越大。 ⑤ 對尺寸穩(wěn)定性的影響：焊接殘余應(yīng)力隨時間發(fā)生一定的變化，焊件的尺寸也隨之變化。焊件的尺寸穩(wěn)定性又受到殘余應(yīng)力穩(wěn)定性的影響。 ⑥ 對耐腐蝕性的影響：焊接殘余應(yīng)力和載荷應(yīng)力一樣也能導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂。 焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的影響：焊接殘余應(yīng)力是構(gòu)件還未承受荷載而早已存在構(gòu)件截面上的初應(yīng)力，在構(gòu)件服役過程中，和其他所受荷載引起的工作應(yīng)力相互疊加，使其產(chǎn)生二次變形和殘余應(yīng)力的重新分布，不但會降低結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性而且在溫度和介質(zhì)的共同作用下，還會嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度、抗脆斷能力、抵抗應(yīng)力腐蝕開裂和高溫蠕變開裂的能力。 三、焊接應(yīng)力的消除方法 目前采用的消除應(yīng)力的失效方法有振動時效（消除30%~50%的應(yīng)力）、熱時效（消除40%~70%的應(yīng)力）豪克能PT時效（消除80%~100%的應(yīng)力）。 振動時效 振動時效處理是工程材料常用的一種消除其內(nèi)部殘余內(nèi)應(yīng)力的方法，是通過振動，使工件內(nèi)部殘余的內(nèi)應(yīng)力和附加的振動應(yīng)力的矢量和達(dá)到超過材料屈服強(qiáng)度的時候，使材料發(fā)生微量的塑性變形，從而使材料內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力得以松弛和減輕。 熱時效 熱時效就是把工件加熱到彈塑性轉(zhuǎn)變溫度，并保持有一定時間，使工件的殘余應(yīng)力得到松弛，然后極為緩慢的降低溫度，使工件在冷卻之后處于低應(yīng)力狀態(tài)。生產(chǎn)時間表明，如果在升溫、保溫和降溫過程中工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，或操作時不嚴(yán)格遵守合理的工藝規(guī)范，往往得不到消除應(yīng)力的結(jié)果，甚至反而增大工件的應(yīng)力。 豪克能時效 1、是目前最徹底消除焊接殘余應(yīng)力并產(chǎn)生出理想壓應(yīng)力的時效方法，豪克能時效消除80%~100%。 2、可使焊接接頭疲勞強(qiáng)度提高50%-120%，疲勞壽命延長5~100倍。金屬在腐蝕環(huán)境下的抗腐蝕能力提高約400%。 3、用于消除焊接應(yīng)力可完全替代熱處理、振動時效等時效方法，且處理工藝簡單，效果穩(wěn)定可靠（想處理哪里就處理哪里，并可在任意時間、任意工序上進(jìn)行，讓你隨心所欲，得心應(yīng)手，使用起來簡單方便）。 4、不受工件材質(zhì)、形狀、結(jié)構(gòu)、鋼板厚度、重量、場地之限制，特別是在施工現(xiàn)場、焊接過程和焊接修復(fù)時用于消除焊接應(yīng)力更顯靈活方便。 5、可直接將焊趾處的焊接余高、凹坑、咬邊處理成圓滑的幾何過渡，從而大大降低應(yīng)力集中系數(shù)。 6、可去除焊趾處的微觀裂紋、熔渣缺陷，抑制裂紋的提前萌生。 7、因?yàn)楹揽四芟龖?yīng)力處理能同時改善影響焊縫疲勞性能的幾個方面的因素，如殘余應(yīng)力、微觀裂紋和缺陷、焊趾幾何形狀、表面強(qiáng)化等，所以是目前提高焊縫疲勞性能最有效的方法，且有事半功倍之效果。 8、更適用于大型結(jié)構(gòu)件的工地焊縫、超高超低處焊縫、焊接修復(fù)焊縫的消除應(yīng)力處理。 9、環(huán)保、節(jié)能、安全、無污染，施工現(xiàn)場使用更顯靈活方便。 |
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