实际中焊接残余应力是如何变化的

❶ 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。

❷ 影响焊接残余应力的因素主要有哪些

你好，影响焊接残余应力的因素一般有材质焊接性，焊接结构拘束度，是否热处理，焊接热输入等。实际上，作为特殊过程，焊接过程是不可逆的，在实际焊接过程中，上述各个因素很多时候都会综合影响焊接结构的残余应力的，因此具体的焊接工艺还是要根据具体要求来制定的。

❸ 焊接残余应力怎么分析，有哪些方面

焊件在焊接过程中，热应力、相变应力、加工应力等超过屈服极限（Yield strength），以致冷却后焊件中留有未能消除的应力。 这样，焊接冷却后的残余在焊件中的宏观应力称为残余焊接应力。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。 焊接应力有暂时应力与残余应力之分。暂时应力只在焊接过程中一定的温度条件 下存在，当焊件冷却至常温时，暂时应力即行消失。焊接残余应力是指焊件冷却后残留在焊件内的应力。从结构的使用要求来看，焊接残余应力有着重要意义。残余应力按其方向可分为纵向、横向和沿厚度方向的应力三种。 1.纵向焊接残余应力 焊接过程一个不均匀加热和冷却的过程。在施焊时，焊件上产生不均匀的温度场， 焊缝及附近温度最高，可达1600℃以上，其邻近区域则温度急剧下降。不均匀的温度场将产生不均匀的膨胀。焊缝及附近高温处的钢材膨胀最大，由于受到两侧温度较低，膨胀较小的钢材的限制，产生了热状态塑性压缩。焊缝冷压时，被塑性压缩的焊缝区趋向于缩得比原始长度稍短，这种缩短变形受到焊缝两侧钢材的限制，使焊缝区产生纵向拉应力。在低碳钢和低合金钢中，这种拉应力以常达到钢材的屈服强度。焊接残余应力是荷载未作用时的内应力，因此会在焊件内部自相平衡，这就必然在距焊缝稍远区域应力。用三块剪切下料的钢板焊成的工字形截面，纵向焊接残余应力分布。 2.横向残余应力 横向残余应力产生的原因有：①由于焊缝纵向收缩，两块钢板趋向于外弯成弓形的趋势，但在实际上焊缝将两块钢板连成整体，不能分开，于是在焊缝中部将产生横向拉应力，而在两端产生横向压应力。②焊缝在施焊过程中，先后冷却的时间不同，先焊的焊缝已经凝固，且具有一定的强度，会阻止后焊焊缝在横向的自由膨胀，使其产生横向的塑性压缩变形。当焊缝冷却时，后焊焊缝的收缩受到已凝固焊缝的限制而产生横向拉应力，同时在先焊部分的焊缝内产生横向压应力。横向收缩引起的横向应力与施焊方向及先后次序有关，焊缝的横向残余应力是上述两种原因产生的应力的合成。 3.沿焊缝厚度方向的残余应力 在厚钢板的连接中，焊缝需要多层施焊。因此，除有纵向和横向残余应力之外，沿厚度方向还存在着残余应力。这三种应力可能形成比较严重的同号三轴应力；会大大降低结构连接的塑性。这就是焊接结构易发生脆性破坏的原因之一。 以上分析是焊件在无外加约束情况下的焊接残余应力。若焊件施焊时处在约束状态，如采用强大夹具或焊件本身刚度较大等，焊件将因不能自由伸缩变形而产生更大的焊边残余应力，且随约束程度增加而增大。 如果想要解决残余应力和焊接变形的问题最好的办法是振动时效啊，没有 热时效那么麻烦而且还能消除95%以上的残余应力，华云家的就不错，你可以看一下。。。

❹ 焊接残余应力是自相平衡的,这句话对吗

我是这么理解的，焊接完成后，焊缝冷却固定，焊接件形状各个尺寸已经固定，这时候整体焊接件都是平衡的，但是焊接后有焊缝热胀冷缩一定会有残余应力，残余应力在整个焊缝内部，大部分时候都是收缩方向的应力，这时候母材及焊缝材料本身的强度提供了相反方向的力，让整体焊接件为平衡状态。但是实际上随着时间的持续焊接件都会有一定的变化，残余应力会略减少，形状尺寸微小变化。不以长时间上考虑，说这句话是对的。

❺ 焊接残余应力会对构件产生哪些影响

焊接残余应力会对工件焊接过程中静载强度、尺寸稳定性、以及应力腐蚀开裂几方面产生一定的影响。
对静载强度的影响
对于有良好的塑性变形能力的材料，焊缝的残余应力在达到屈服后不再增加，而对于一些塑性较差的金属材料，在外载荷作用下，由于没有足够的塑性变形产生，加载过程中局部残余应力与载荷应力的不断叠加，易达到材料的强度极限，发生破坏；对有严重应力集中的焊件，残余应力的存在也会降低静载强度。
对尺寸稳定性的影响
焊后构件内存在较大的残余应力，如果不经过处理，直接进行机械切削加工，由于原始残余应力的平衡遭到破坏，残余应力重新分布，构件将发生变形，严重影响构件的加工精度。同时，由于焊后残余应力是不稳定的，随构件存放时间、温度而变化，进而影响构件的尺寸。
对应力腐蚀开裂的影响
构件在特定的腐蚀介质中工作，如果受到拉应力，则构件上将有微小裂纹随时间增长而逐渐扩展，最终导致应力腐蚀破坏。由于焊接构件存在较大的拉残余应力，它与工作应力叠加，使构件的应力腐蚀开裂倾向增加，发生断裂所需要的时间缩短，严重影响构件在介质中工作寿命。
总之，焊接结构的残余应力在不同程度上影响了焊接结构的各种性能，消除焊后残余应力是众多场合下的必须工艺。

❻ 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。

(6)实际中焊接残余应力是如何变化的扩展阅读：

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。

❼ 产生焊接残余应力的主要因素之一是

产生焊接残余应力的主要因素之一是焊接时热量分布不均匀。

焊接残余应力是怎么产生的？

焊接残余应力是指焊接件在焊接热过程中因变形受到约束而产生的残留在焊接结构中的内应力。

这样，焊接冷却后的残余在焊件中的宏观应力称为残余焊接应力。

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。

焊接应力有暂时应力与残余应力之分。

❽ 焊缝残余应力和残余变形是怎样产生的

焊接时，焊接处承受高温，待工件和焊缝冷却后，内部均收缩，每个地方收缩的不一样，就会造成残余应力，一般退火处理，或低温时效处理消除

❾ 焊接残余应力产生的原因是什么

焊接残余应力的产生主要有以下原因：
1.是因为焊接接头的局部不均匀加热；2.焊缝金属的热胀冷缩；3.焊接接头的组织变化；4由于焊接接头的刚性拘束约束焊缝变形。

❿ 钢材中的残余应力是如何产生的

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