焊接残余应力对结构有什么影响

① 简述焊接应力的影响

焊接残余应力对结构性能的影响
1.对结构静力强度的影响：焊接应力不影响结构的静力强度。
2.对结构刚度的影响：焊接残余应力降低结构的刚度。
3.对受压构件承载力的影响：焊接残余应力降低受压构件的承载力。
4.对低温冷脆的影响：增加钢材在低温下的脆断倾向。
5.对疲劳强度的影响：焊接残余应力对结构的疲劳强度有明显不利影响。
焊接过程中，对焊件进行不均匀加热和冷却，是产生焊接应力和变形的根本原因。
在冷热加工过程中，产生残余应力，高者在屈服极限附近。构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用；如降低构件的实际强度，降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂。并且由于残余应力的松弛，使零件产生翘曲，大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低构件的残余应力，是十分必要的。

② 试述焊接残余应力对结构工作的影响

1、对结构刚度的影响 当外载产生的应力与结构中某区域的残余应力叠加之和达到屈服点时，这一区域的材料就会产生局部塑性变形，丧失了进一步承受外载的能力，造成结构的有效截面积减小，结构的刚度也随之降低。
2、对受压杆件稳定性的影响 当外载引起的压应力与残余应力中的压应力叠加之和达到屈服点口。，这一部分截面就丧失进一步承受外载的能力。这就削弱了构件的有效截面积，并改变了有效截面积的分布，降低了受压杆件的稳定性。
3、对静载强度的影响 没有严重应力集中的焊接结构，只要材料具有一定的塑性变形能力，残余应力不影响结构的静载强度。反之，如材料处于脆性状态，则拉伸残余应力和外载应力叠加有可能使局部区域的应力首先达到断裂强度，导致结构早期破坏。
4、对疲劳强度的影响 残余应力的存在使变载荷的应力循环发生偏移。这种偏移，只改变其平均值，不改变其幅值。结构的疲劳强度与应力循环的特征有关，当应力循环的平均值增加时，其极限幅值就降低，反之则提高。因此，如应力集中处存在着拉伸残余应力，疲劳强度将降低。
5、对焊件加工精度和尺寸稳定性的影响 机械加工把一部分材料从焊件上切除时，此处的残余应力也被释放。残余应力原来的平衡状态被破坏，焊件发生变形，加工精度受影响。
6、对应力腐蚀开裂的影响 应力腐蚀开裂是拉伸残余应力和化学腐蚀共同作用下产生裂纹的现象，在一定材料和介质的组合下发生。应力腐蚀开裂所需的时间与残余应力大小有关，拉伸残余应力越大，应力腐蚀开裂的时间越短。

③ 简述焊接残余应力对结构性能的影响。详细一些，谢谢

焊接残余应力对结构性能的影响主要有以下三点：

1、对结构或构件的影响

焊接残余应力是构件还未承受荷载而早已存在构件截面上的初应力，在构件服役过程中，和其他所受荷载引起的工作应力相互叠加，使其产生二次变形和残余应力的重新分布，不但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、抗脆断能力、抵抗应力腐蚀开裂和高温蠕变开裂的能力。

2、对结构刚度的影响

当外载产生的应力δ与结构中某区域的残余应力叠加之和达到屈服点fy时，这一区:域的材料就会产生局部塑性变形，丧失了进一步承受外载的能力，造成结构的有效截而积减小，结构的刚度也随之降低。结构上有纵向和横向焊缝时（例如工字梁上的肋板焊缝），或经过火焰校正，都可能在较大的截面上产生残余拉伸应力，虽然在构件长度上的分布范围并不太大，但是它们对刚度仍然能有较大的影响。

3、对静载强度的影响

如果材料是脆性材料，由于材料不能进行塑性变形，随着外力的增加，构件中不可能应力均匀化。应力峰值将不断增加，直至达到材料的屈服极限，发生局部破坏，最后导致整个构件断裂。脆性材料残余应力的存在，会使承载能力下降，导致断裂。对于塑性材料，在低温环境下存在三向拉伸残余应力的作用，会阻碍塑性变形的产生，从而也会大大降低构件的承载能力。

(3)焊接残余应力对结构有什么影响扩展阅读：

焊接残余应力消除方法：

1、利用锤击焊缝区来控制焊接残余应力

焊后用小锤轻敲焊缝及其邻近区域，使金属展开，能有效地减少焊接残余应力。

2、利用振动法来消除焊接残余应力

构件承受变载荷应力达到一定数值，经过多次循环加载后，结构中的残余应力逐渐降低，即利用振动的方法可以消除部分焊接残余应力。一种大型焊件使用振动器消除应力的装置。

3、利用高温回火来消除焊接残余应力

由于构件残余应力的最大值通常可达到该种材料的屈服点，而金属在高温下屈服点将降低。所以将构件的温度升高至某一定数值时，应力的最大值也应该减少到该温度下的屈服点数值。如果要完全消除结构中的残余应力，则必须将构件加热到其屈服点等于零的温度，所以一般所取的回火温度接近于这个温度。

④ 残余应力对钢材的受力性能有何影响

1、钢材在冷却时都会才产生一个力，如果用水冷却轧件硬度就会产生提高，如果化学成份在有问题，那么轧件表面就是出细小的裂纹，特别局部更为名显，空气冷却表面没有具体的变化，但会产生晶体之间的拉力，所以残余的力也是拉应力。
2、另外钢材在焊接过程中，也会在焊接冷却后，残余在焊件中的宏观应力，也就是残余焊接应力。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。
焊接残余应力，是焊接工程研究领域的重点问题。涉及焊接的各种工程应用中，都十分关注残余应力的影响。例如，在土木工程领域，对于钢结构焊接连接，残余应力对结构的疲劳性能，稳定承载力等均有影响

⑤ 焊接残余应力对结构工作的影响

一、焊接应力对结构制造的影响
焊接应力达到一定水平时，在一定条件下（温度、组织、结构刚度、拘束度等），将成为在结构中引起产生各种热裂纹和冷裂纹的因素之一。因此，减小和控制焊接应力已成为避免和控制焊接裂纹的一项重要手段之一。
二、焊接应力对结构使用的影响
1、在工作载荷作用下，较大的拉伸残余应力与工作载荷叠加，使焊接接头实际承受的应力水平提高。而当总的应力水平超过材料的屈服点时，将在焊接接头处产生塑性变形，从而消耗掉材料的一部分塑性。
2、当焊接结构中存在的三向拉伸残余应力（如在厚壁结构的焊接接头区，立体交叉焊缝的焊接区，或存在焊接缺陷的区域等）时，则材料的塑性降低，易使物件断裂。
3、在工作载荷，特别是在交变载荷作用下，由于存在较高的拉伸残余应力，焊件结构在长期使用后，由于残余应力的释放会产生一定程度的变形。
4、在承受静载荷或低周疲劳载荷作用时，在一定条件下，会导致低应力脆性事故的发生。

⑥ 焊接残余应力对结构性能的影响有哪些

你好，个人认为焊接残余应力对结构的性能影响如下：
1、容易导致结构失效
2、导致结构焊缝的断裂
3、结构的变形
望采纳，谢谢。

⑦ 焊接残余应力的焊接残余应力的影响

对结构或构件的影响 焊接残余应力是构件还未承受荷载而早已存在构件截面上的初应力，在构件服役过程中，和其他所受荷载引起的工作应力相互叠加，使其产生二次变形和残余应力的重新分布，不但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、抗脆断能力、抵抗应力腐蚀开裂和高温蠕变开裂的能力。
对结构刚度的影响 当外载产生的应力δ与结构中某区域的残余应力叠加之和达到屈服点fy时，这一区:域的材料就会产生局部塑性变形，丧失了进一步承受外载的能力，造成结构的有效截而积减小，结构的刚度也随之降低。结构上有纵向和横向焊缝时(例如工字梁上的肋板焊缝)，或经过火焰校正，都可能在较大的截面上产生残余拉伸应力，虽然在构件长度上的分布范围并不太大，但是它们对刚度仍然能有较大的影响。特别是采用大量火焰校正后的焊接梁，在加载时刚度和卸载时的回弹量可能有较明显的下降，对于尺寸精确度和稳定性要求较高的结构是不容忽视的。
对静载强度的影响 如果材料是脆性材料，由于材料不能进行塑性变形，随着外力的增加，构件中不可能应力均匀化。应力峰值将不断增加，直至达到材料的屈服极限，发生局部破坏，最后导致整个构件断裂。脆性材料残余应力的存在，会使承载能力下降，导致断裂。对于塑性材料，在低温环境下存在三向拉伸残余应力的作用，会阻碍塑性变形的产生，从而也会大大降低构件的承载能力。
对于焊接构件，只要构件和焊道本身具有较好的塑性变形能力(没有低温、动荷载等使钢材变脆的不利因素)，残余应力不会降低构件的静力强度。因为有残余应力的构件承受逐渐增大的轴心拉力时，外荷载引起的拉应力将叠加截面的残余应力。在加载过程中，应力不断增加，当叠加总应力达到材料的屈服极限fy，构件中存在残余拉应力的截而提前进入塑性区，后增长的外荷载仅由截而的弹性区承担，随荷载的增大，弹性区减少，塑性区增大，内部应力不断叠加，应力发生重新分布，直至整个截面上的应力达到材料的屈服极限时为止。由于截面残余应力为自相平衡应力分布，故静力荷载相等，即残余应力不会降低构件的静力强度。但是塑性材料在一定条件下会失去塑性，变成脆性或者构件材料塑性较低，残余应力将会影响构件的静力强度。因为构件无足够的塑性变形产生，在加载过程中，应力峰值不断增加，直至达到材料强度极限后发生破坏。因而残余应力对其有影响。

⑧ 焊接变形焊接残余应力有什么危害呢

焊接变形导致工件难以安装装配，同时内部应力状态处于不稳定的情况，容易造成焊接开裂的现象；焊接残余应力是导致焊接变形的重要原因，同时也会加快应力腐蚀，使产品寿命下降；所以针对这两种问题要进行应力消除的，减少焊接变形控制焊接变形的可能或者变形量，一般采用热处理（应力消除60-70%左右，有污染成本高）、豪-克能时效（豪-克能焊接应力消除80%以上成本低绿色环保）

⑨ 焊接残余应力对结构的影响有哪些

你好，焊来接构件由于存在高的自拉伸残余应力，且焊缝部位存在热影响区、焊趾缺陷、接头应力集中，形成构件上组织和力学的薄弱部位，有可能导致构件运行时的变形、早期开裂、应力腐蚀、疲劳断裂和脆性断裂。所以，在可能的情况下采用适合的时效工艺以改善组织性能及消除残余应力，将可有效地提高构件的稳定性和安全性及使用寿命。 华云机电生产的振动时效设备对构件施加交变应力，与构件上的残余应力叠加达到材料的屈服应力，发生局部的宏观和微观塑性变形；这种塑性变形往往首先发生在残余应力最大处和构件的应力集中点，使这里的残余应力得以释放，达到降低和均化残余应力的作用。