焊接应力（焊后消除应力应采用什么方法）

一、什么是焊接应力？

焊接应力是焊接部件因焊接而产生的应力。焊接过程中焊接件的内应力及焊接热过程引起的焊接件形状和尺寸的变化。焊接过程中不均匀的温度场、局部塑性变形及其引起的不同比容的显微组织是焊接应力和变形的根本原因。当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时，焊件中的这种应力和变形称为瞬时焊接应力和变形。焊接温度场消失后的应力和变形称为焊接残余应力和变形。在没有外力的情况下，焊接应力在焊件内部是平衡的。焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观。

二、焊接应力的危害

焊接残余应力对焊接件有六种影响:

①对强度的影响:如果高残余拉应力区存在严重缺陷，焊件在韧脆转变温度以下工作，焊接残余应力会降低静载荷强度。在循环应力下，如果应力集中处存在残余拉应力，焊接残余拉应力会降低焊件的疲劳强度。焊件的疲劳强度不仅与残余应力的大小有关，还与焊件的应力集中系数、应力循环特征系数[6][min]/[6][max]以及循环应力的最大值[6][max]有关。其影响随着应力集中系数的减小而减小，随着[6][min]/[6][max]的减小而增大，当[6][max]接近屈服强度时，残余应力的影响逐渐消失。

②对刚度的影响:焊接残余应力和外载荷引起的应力叠加，可能导致焊件局部过早屈服和塑性变形。因此，焊接件的刚度会降低。

③受压对焊件稳定性的影响:焊接杆件受压时，焊接残余应力与外载荷引起的应力叠加，可能使杆件局部屈服或使杆件局部失去稳定性，从而使杆件的整体稳定性降低。残余应力对稳定性的影响取决于杆件的几何形状和内应力分布。残余应力对非封闭截面(如工字形截面)构件的影响大于封闭截面(如箱形截面)。

④对加工精度的影响:焊接残余应力的存在对焊件的加工精度有不同的影响。焊件刚度越小，加工量越大，对精度的影响越大。

⑤对尺寸稳定性的影响:焊接残余应力随时间变化，焊件尺寸也随之变化。焊接件的尺寸稳定性受残余应力稳定性的影响。

⑥对耐腐蚀性的影响:焊接残余应力也会像载荷应力一样引起应力腐蚀开裂。

焊接残余应力对结构和构件的影响:焊接残余应力是构件承受载荷前构件截面上的初始应力。构件在使用过程中，与其他荷载引起的工作应力发生重叠，产生二次变形和残余应力的重新分布，不仅会降低结构的刚度和稳定性，而且在温度和介质的共同作用下，还会严重影响结构的疲劳强度、抗脆性断裂能力、抗应力腐蚀开裂能力和抗高温蠕变开裂能力。

三、焊接应力的消除方法

目前用于消除应力的失效方法有振动时效(消除30%~50%应力)、热时效(消除40%~70%应力)和Hockey PT时效(消除80%~100%应力)。

振动时效

振动时效处理是消除工程材料残余内应力的常用方法。通过振动，当工件中残余内应力和附加振动应力的矢量和超过材料的屈服强度时，材料会发生轻微的塑性变形，从而使材料中的内应力得到松弛和缓解。

热时效

热时效是将工件加热到弹塑性转变温度，并保持一定时间，使工件的残余应力得到松弛，然后温度降低得很慢，使工件冷却后处于低应力状态。生产时间表明，如果在加热、保温、冷却过程中工艺参数选择不当，或者在操作中没有严格遵守合理的工艺规范，应力是无法消除的，甚至会增加工件的应力。

浩克能衰老

1.消除焊接残余应力，产生理想的压应力，是目前最彻底的时效方法。霍克可以消除80%~100%的衰老。

2.可使焊接接头的疲劳强度提高50%-120%，疲劳寿命延长5-100倍。金属在腐蚀环境中的耐蚀性提高约400%。

3.消除焊接应力完全可以替代热处理、振动时效等时效方法，而且处理工艺简单，效果稳定可靠(可以对任何地方进行处理，随时随地、任何工序都可以进行，想做什么就做什么，得心应手，使用简单方便)。

4.它不受工件的材料、形状、结构、厚度、重量和部位的限制，特别是在施工现场、焊接工艺和焊接修复中，更灵活方便地消除焊接应力。

5.焊趾处的焊接残余高度、凹坑和咬边可直接加工成平滑的几何过渡，从而大大降低应力集中系数。

6.可以去除焊趾处的微裂纹和熔渣缺陷，抑制裂纹的早期萌生。

7.因为霍克应力消除处理可以同时改善影响焊缝疲劳性能的几个因素，如残余应力、微裂纹和缺陷、焊趾几何形状、表面强化等。，是目前提高焊缝疲劳性能最有效的方法，而且事半功倍。

8.更适用于大型结构件的现场焊缝、超高低焊缝及焊接补焊的应力消除处理。

9.环保、节能、安全、无污染，在施工现场使用更加灵活方便。