環焊縫對接是什麼焊接殘余應力

① 焊接殘余應力的焊接殘余應力的影響

對結構或構件的影響 焊接殘余應力是構件還未承受荷載而早已存在構件截面上的初應力，在構件服役過程中，和其他所受荷載引起的工作應力相互疊加，使其產生二次變形和殘余應力的重新分布，不但會降低結構的剛度和穩定性而且在溫度和介質的共同作用下，還會嚴重影響結構的疲勞強度、抗脆斷能力、抵抗應力腐蝕開裂和高溫蠕變開裂的能力。
對結構剛度的影響 當外載產生的應力δ與結構中某區域的殘余應力疊加之和達到屈服點fy時，這一區:域的材料就會產生局部塑性變形，喪失了進一步承受外載的能力，造成結構的有效截而積減小，結構的剛度也隨之降低。結構上有縱向和橫向焊縫時(例如工字樑上的肋板焊縫)，或經過火焰校正，都可能在較大的截面上產生殘余拉伸應力，雖然在構件長度上的分布范圍並不太大，但是它們對剛度仍然能有較大的影響。特別是採用大量火焰校正後的焊接梁，在載入時剛度和卸載時的回彈量可能有較明顯的下降，對於尺寸精確度和穩定性要求較高的結構是不容忽視的。
對靜載強度的影響 如果材料是脆性材料，由於材料不能進行塑性變形，隨著外力的增加，構件中不可能應力均勻化。應力峰值將不斷增加，直至達到材料的屈服極限，發生局部破壞，最後導致整個構件斷裂。脆性材料殘余應力的存在，會使承載能力下降，導致斷裂。對於塑性材料，在低溫環境下存在三向拉伸殘余應力的作用，會阻礙塑性變形的產生，從而也會大大降低構件的承載能力。
對於焊接構件，只要構件和焊道本身具有較好的塑性變形能力(沒有低溫、動荷載等使鋼材變脆的不利因素)，殘余應力不會降低構件的靜力強度。因為有殘余應力的構件承受逐漸增大的軸心拉力時，外荷載引起的拉應力將疊加截面的殘余應力。在載入過程中，應力不斷增加，當疊加總應力達到材料的屈服極限fy，構件中存在殘余拉應力的截而提前進入塑性區，後增長的外荷載僅由截而的彈性區承擔，隨荷載的增大，彈性區減少，塑性區增大，內部應力不斷疊加，應力發生重新分布，直至整個截面上的應力達到材料的屈服極限時為止。由於截面殘余應力為自相平衡應力分布，故靜力荷載相等，即殘余應力不會降低構件的靜力強度。但是塑性材料在一定條件下會失去塑性，變成脆性或者構件材料塑性較低，殘余應力將會影響構件的靜力強度。因為構件無足夠的塑性變形產生，在載入過程中，應力峰值不斷增加，直至達到材料強度極限後發生破壞。因而殘余應力對其有影響。

② 鋼結構產生焊接殘余應力的主要因素是什麼

這樣，焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。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生焊接應力和變形的根本原因。 焊接殘余應力，是焊接工程研究領域的重點問題。涉及焊接的各種工程應用中，都十分關注殘余應力的影響。例如，在土木工程領域，對於鋼結構焊接連接，殘余應力對結構的疲勞性能，穩定承載力等均有影響 焊接殘余應力應力的計算機模擬採用熱力耦合的彈塑性有限元模型，採用熱分析與靜力分析耦合的方法，計算得到了包括電弧焊、激光焊、電子束焊、激光焊、攪拌 摩擦焊、線性摩擦焊、慣性摩擦焊等高新焊接技術在內的幾乎所有焊接技術得到的焊接結構中的殘余應力分布。模擬結果與實驗測得值吻合良好。 計算機模擬方法正在逐步推廣成為工業界廣泛採用的一種不可或缺的數字化製造技術。 多家國內大學與研究單位，如清華大學（先進成型製造技術教育部重點實驗室），西北工業大學（摩擦焊陝西省重點實驗室）等，都在焊接殘余應力的模擬與模擬技術開發與應用方面有著豐富的研究經驗。

③ 焊接殘余應力是怎麼產生的焊接應力如何消除

焊接殘余應力產生條件：

焊件在焊接過程中，熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限（Yield strength），以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。 這樣，焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。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生焊接應力和變形的根本原因。

焊接殘余應力消除方法：

1. 利用錘擊焊縫區來控制焊接殘余應力，焊後用小錘輕敲焊縫及其鄰近區域，使金屬展開，能有效地減少焊接殘余應力。

2. 利用預熱法來控制焊接殘余應力。構件本體上溫差越大，焊接殘余應力也越大。焊前對構件進行預熱，能減小溫差和減慢冷卻速度，兩者均能減小焊接殘余應力。

3. 利用「加熱減應區法」來控制焊接殘余應力。焊接時，加熱那些阻礙焊接區自由伸縮的部位，使之與焊接區同時膨脹和同時收縮，就能減小焊接應力，這種方法稱為「加熱減應區法」，加熱的部位就稱之為「減應區」。

4. 利用高溫回火來消除焊接殘余應力。由於構件殘余應力的最大值通常可達到該種材料的屈服點，而金屬在高溫下屈服點將降低。所以將構件的溫度升高至某一定數值時，應力的最大值也應該減少到該溫度下的屈服點數值。如果要完全消除結構中的殘余應力，則必須將構件加熱到其屈服點等於零的溫度，所以一般所取的回火溫度接近於這個溫度。

5. 整體高溫回火 。將整個構件放在爐中加熱到一定溫度，然後保溫一段時間再冷卻。通過整體高溫回火可以將構件中80%~90%的殘余應力消除掉，這是生產中應用最廣泛、效果最好的一種消除殘余應力的方法。回火時間隨構件厚度而定，鋼按每毫米壁厚l~2min計算，但不宜低於30min，不必高於3h，因為殘余應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。

6. 局部高溫回火 只對焊縫及其局部區域進行加熱消除殘余應力。消除應力的效果不如整體高溫回火，此方法設備簡單，常用於比較簡單的、剛度較小的構件，如長筒形容器、管道接頭、長構件的對接接頭等焊接殘余應力的消除。

7. 利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應力。溫差拉伸法消除焊接殘余應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。

8. 利用振動法來消除焊接殘余應力。構件承受變載荷應力達到一定數值，經過多次循環載入後，結構中的殘余應力逐漸降低，即利用振動的方法可以消除部分焊接殘余應力。一種大型焊件使用振動器消除應力的裝置。

④ 焊縫殘余應力和殘余變形是怎樣產生的

焊接時，焊接處承受高溫，待工件和焊縫冷卻後，內部均收縮，每個地方收縮的不一樣，就會造成殘余應力，一般退火處理，或低溫時效處理消除

⑤ 什麼是焊接殘余應力

焊件焊後的熱應來力超過自彈性極限，以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。焊接溫度場消失後的應力稱為殘余焊接應力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生焊接應力和變形的根本原因。

⑥ 有縫管的對接焊縫有什麼要求

直管上焊縫間距有要求主要是避開焊接殘余應力。如果焊縫的間距過小，焊接時影響以前焊縫回的強度。

直管段上答兩相鄰環焊縫的中心間距：
1、對於公稱直徑小於150mm的管道，不應小於外徑，且不應小於50mm；
2、對於公稱直徑大於或等於150mm的管道，不應小於150mm。環焊縫距支、吊架邊緣的凈距不應小於50mm；需要熱處理的焊縫距支、吊架邊緣的最小凈距離應大於焊縫寬度的5倍，且不得小於100mm。

《工業金屬管道設計規范》規定：
兩條對接焊縫間的距離不應小於3倍焊件的厚度，需焊後熱處理時不宜小於6倍焊件的厚度。且應符合下列要求:
公稱直徑小於50mm的管道，焊縫間距不宜小於50mm。公稱直徑大於或等於50mm的管道，焊縫間距不宜小於100mm。

《工業金屬管道工程施工及驗收規范》規定：
直管段上兩對接焊口中心面間的距離，當公稱直徑大於或等於150mm時不應小於150mm；當公稱直徑小於l50mm時不應小於管子外徑。

⑦ 焊接殘余應力產生的原因是什麼

焊接殘余應力的產生主要有以下原因：
1.是因為焊接接頭的局部不均勻加熱；2.焊縫金屬的熱脹冷縮；3.焊接接頭的組織變化；4由於焊接接頭的剛性拘束約束焊縫變形。

⑧ 焊接殘余應力是怎麼產生的，焊接應力如何消除

焊接殘余應力產生條件：
焊件在焊接過程中，熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限（Yield strength），以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。 這樣，焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。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生焊接應力和變形的根本原因。
焊接殘余應力消除方法：
1、利用錘擊焊縫區來控制焊接殘余應力，焊後用小錘輕敲焊縫及其鄰近區域，使金屬展開，能有效地減少焊接殘余應力。
2、利用預熱法來控制焊接殘余應力
構件本體上溫差越大，焊接殘余應力也越大。焊前對構件進行預熱，能減小溫差和減慢冷卻速度，兩者均能減小焊接殘余應力。

3、利用「加熱減應區法」來控制焊接殘余應力

焊接時，加熱那些阻礙焊接區自由伸縮的部位，使之與焊接區同時膨脹和同時收縮，就能減小焊接應力，這種方法稱為「加熱減應區法」，加熱的部位就稱之為「減應區」。

4、利用高溫回火來消除焊接殘余應力

由於構件殘余應力的最大值通常可達到該種材料的屈服點，而金屬在高溫下屈服點將降低。所以將構件的溫度升高至某一定數值時，應力的最大值也應該減少到該溫度下的屈服點數值。如果要完全消除結構中的殘余應力，則必須將構件加熱到其屈服點等於零的溫度，所以一般所取的回火溫度接近於這個溫度。

4、整體高溫回火 將整個構件放在爐中加熱到一定溫度，然後保溫一段時間再冷卻。通過整體高溫回火可以將構件中80%~90%的殘余應力消除掉，這是生產中應用最廣泛、效果最好的一種消除殘余應力的方法。回火時間隨構件厚度而定，鋼按每毫米壁厚l~2min計算，但不宜低於30min，不必高於3h，因為殘余應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。
5、局部高溫回火 只對焊縫及其局部區域進行加熱消除殘余應力。消除應力的效果不如整體高溫回火，此方法設備簡單，常用於比較簡單的、剛度較小的構件，如長筒形容器、管道接頭、長構件的對接接頭等焊接殘余應力的消除。
6、利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應力
溫差拉伸法消除焊接殘余應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。

溫差拉伸法是在焊縫兩側各用一個寬度適當的氧乙炔焰焊炬進行加熱，在焊炬後面一定距離，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溫度高(峰值約為200℃)、焊接區溫度低(約為100℃)的溫度差。兩側金屬受熱膨脹對溫度較低的區域進行拉伸，這樣就可消除部分殘余應力。據測定，消除殘余應力的效果可達50%~70%。

7、利用振動法來消除焊接殘余應力
構件承受變載荷應力達到一定數值，經過多次循環載入後，結構中的殘余應力逐漸降低，即利用振動的方法可以消除部分焊接殘余應力。一種大型焊件使用振動器消除應力的裝置。

⑨ 焊接殘余應力怎麼分析，有哪些方面

焊件在焊接過程中，熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限（Yield strength），以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。 這樣，焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。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生焊接應力和變形的根本原因。 焊接殘余應力，是焊接工程研究領域的重點問題。涉及焊接的各種工程應用中，都十分關注殘余應力的影響。例如，在土木工程領域，對於鋼結構焊接連接，殘余應力對結構的疲勞性能，穩定承載力等均有影響。 焊接應力有暫時應力與殘余應力之分。暫時應力只在焊接過程中一定的溫度條件 下存在，當焊件冷卻至常溫時，暫時應力即行消失。焊接殘余應力是指焊件冷卻後殘留在焊件內的應力。從結構的使用要求來看，焊接殘余應力有著重要意義。殘余應力按其方向可分為縱向、橫向和沿厚度方向的應力三種。 1.縱向焊接殘余應力 焊接過程一個不均勻加熱和冷卻的過程。在施焊時，焊件上產生不均勻的溫度場， 焊縫及附近溫度最高，可達1600℃以上，其鄰近區域則溫度急劇下降。不均勻的溫度場將產生不均勻的膨脹。焊縫及附近高溫處的鋼材膨脹最大，由於受到兩側溫度較低，膨脹較小的鋼材的限制，產生了熱狀態塑性壓縮。焊縫冷壓時，被塑性壓縮的焊縫區趨向於縮得比原始長度稍短，這種縮短變形受到焊縫兩側鋼材的限制，使焊縫區產生縱向拉應力。在低碳鋼和低合金鋼中，這種拉應力以常達到鋼材的屈服強度。焊接殘余應力是荷載未作用時的內應力，因此會在焊件內部自相平衡，這就必然在距焊縫稍遠區域應力。用三塊剪切下料的鋼板焊成的工字形截面，縱向焊接殘余應力分布。 2.橫向殘余應力 橫向殘余應力產生的原因有：①由於焊縫縱向收縮，兩塊鋼板趨向於外彎成弓形的趨勢，但在實際上焊縫將兩塊鋼板連成整體，不能分開，於是在焊縫中部將產生橫向拉應力，而在兩端產生橫向壓應力。②焊縫在施焊過程中，先後冷卻的時間不同，先焊的焊縫已經凝固，且具有一定的強度，會阻止後焊焊縫在橫向的自由膨脹，使其產生橫向的塑性壓縮變形。當焊縫冷卻時，後焊焊縫的收縮受到已凝固焊縫的限制而產生橫向拉應力，同時在先焊部分的焊縫內產生橫向壓應力。橫向收縮引起的橫向應力與施焊方向及先後次序有關，焊縫的橫向殘余應力是上述兩種原因產生的應力的合成。 3.沿焊縫厚度方向的殘余應力 在厚鋼板的連接中，焊縫需要多層施焊。因此，除有縱向和橫向殘余應力之外，沿厚度方向還存在著殘余應力。這三種應力可能形成比較嚴重的同號三軸應力；會大大降低結構連接的塑性。這就是焊接結構易發生脆性破壞的原因之一。 以上分析是焊件在無外加約束情況下的焊接殘余應力。若焊件施焊時處在約束狀態，如採用強大夾具或焊件本身剛度較大等，焊件將因不能自由伸縮變形而產生更大的焊邊殘余應力，且隨約束程度增加而增大。 如果想要解決殘余應力和焊接變形的問題最好的辦法是振動時效啊，沒有 熱時效那麼麻煩而且還能消除95%以上的殘余應力，華雲家的就不錯，你可以看一下。。。

⑩ 焊接殘余應力產生原因及分類答案是什麼

焊接溫度場消失後的應力稱為殘余焊接應力
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生焊接應力和變形的根本原因
拉壓剪