消除焊接应力方法
控制变形及减小消除焊接应力的方法
控制变形及减小消除焊接应力的方法一、控制焊接变形的方法1、设计措施（1）选择合理的焊缝尺寸：焊缝尺寸增加，变形随之增大，但是过小的焊缝尺寸将降低结构的承载能力，并使焊接接头的冷却速度加快，热影响区硬度增高，容易产生裂纹等缺陷，因此应在满足结构承载能力和保证焊接质量的前提下，随着板的厚度来选取工艺上可能选用的最小的焊缝尺寸。
（2）尽量减少焊缝数量;适当选择板的厚度，减少肋板数量，从而可减少焊缝和焊接后变形的校正量，如薄板结构件，可用压型结构代替肋板结构，以减少焊缝数量，防止或减少焊后变形。
（3）合理安排焊缝位置：焊缝对称于焊件截面的中性轴或使焊缝接近中性轴均可减少弯曲变形。
（4）预留收缩余量：焊件焊后纵向横向收缩变形可通过对焊缝收缩量的估算，在设计时预先留出收缩余量进行控制。
（5）留出装焊卡具的位置：在结构上留有可装焊夹具的位置，以便在焊接过程中可利用夹具来控制技术变形。
2、反变形法（1）板厚8～12mm钢板单边V型坡口对接焊，装配时反变形1.5°焊接后几乎无角变形。
（2）工字梁焊后因横向收缩引起的角变形，若采用焊前预先把上、下盖板压成反变形（塑性变形），然后装配后进行焊接，即可消除上、下盖板的焊后角变形。
但是上下盖板反变形量的大小主要与该板的厚度和宽度有关，同时还与腹板厚度和热输入有关。
（3）锅炉、集装箱的管接头都集中在上部，焊后引起弯曲变形所以要借用强制反变形夹紧装置，并配以对称均匀加热的痕迹顺序，交替跳焊法这样采用了在外力作用下的弹性反变形再配合以合理的受热的施焊顺序，焊后基本上可消除弯曲变形。
（4）桥式起重机的两根主梁是由左、右腹板和上、下盖板组成的箱型结构的为提高该梁的刚性，梁内设计有大、小肋板，且这些肋板角焊缝大多集中在梁的上部，焊后会引起下桡弯曲变形。
但桥式起重机技术要求规定，主梁焊后应有一定的上拱度，为解决焊后变形与技术要求的矛盾，常采用预制腹板上拱度的方法，即在备料时，预先使两块腹板留出上拱度。
焊接应力的消除方法
焊接应力的消除方法一、什么是焊接应力焊接应力，是焊接构件由于焊接而产生的应力。
焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的焊件的形状和尺寸变化。
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。
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态焊接应力和变形；焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。
在没有外力作用的条件下，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件有 6个方面的影响：①对强度的影响：如果在高残余拉应力区中存在严重的缺陷，而焊件又在低于脆性转变温度下工作，则焊接残余应力将使静载强度降低。
在循环应力作用下，如果在应力集中处存在着残余拉应力，则焊接残余拉应力将使焊件的疲劳强度降低。
焊件的疲劳强度除与残余应力的大小有关外，还与焊件的应力集中系数应力循环特征系数[6][min]/[6][max]和循环应力的最大值[6][max]有关其影响随应力集中系数的降低而减弱，随[6][min]/[6][max]的降低而加剧，随[6][max]的增加而减弱。
当[6][max]接近于屈服强度时，残余应力的影响逐渐消失。
②对刚度的影响：焊接残余应力与外载引起的应力相叠加，可能使焊件局部提前屈服产生塑性变形。
焊件的刚度会因此而降低。
③对受压焊件稳定性的影响：焊接杆件受压时，焊接残余应力与外载所引起的应力相叠加，可能使杆件局部屈服或使杆件局部失稳，杆件的整体稳定性将因此而降低。
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）杆件的影响比封闭截面（如箱形截面）的影响大。
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程度的影响。
焊件的刚度越小，加工量越大，对精度的影响也越大。
⑤对尺寸稳定性的影响：焊接残余应力随时间发生一定的变化，焊件的尺寸也随之变化。
减少焊接接应力和焊接变形的措施
减少焊接接应力和焊接变形的措施1.选择适当的焊接参数：根据材料的种类和厚度选择合适的焊接电流、电压和焊接速度等参数，以降低焊接接应力和变形的风险。
同时，选择低温软化点的金属填充材料，如铜等，可以降低焊接接应力。
2.采用适当的焊接序列：通过改变焊接顺序，可以降低焊接过程中的接应力和变形。
在多次焊接时，从最中心的部位开始焊接，逐渐向两边延伸。
这样可以避免焊接热量集中在一个地方，减少局部热变形。
3.采用预热和后热处理：预热可以提高焊接材料的可塑性，改善焊接接头的焊接性能。
一般情况下，预热温度为焊接材料的临界温度的50%-70%。
预热后的焊接接头，在焊接完成后应进行后热处理，即将焊接接头加热至临界温度以下保温一段时间，然后缓慢冷却，以进一步消除焊接接头内应力。
4.使用焊接夹具：焊接夹具可以固定工件，减少焊接过程中的变形。
夹具应设计合理，以便保证焊接接头位置准确，但对于自由热变形而言，应当尽量减少夹具的使用。
5.控制焊接热输入量：合理控制焊接过程中的热输入量，以确保焊接接头不过热。
可以采用间歇焊接的方法，在焊接过程中适时停止加热，让工件冷却一段时间以减少热输入。
6.采用适当的接头形状：通过改变焊缝的形状，可以减少焊接过程中的接应力。
一般情况下，V型焊缝和锂阳角焊缝对于减少焊接变形效果较好。
7.选择适当的焊接方式：对于大型工件，可以采用多层焊接或间断焊接的方式进行，以减少焊接材料的热量。
对于特殊形状的工件，可以选择其他焊接方法，如电阻焊、激光焊等。
8.控制冷却速度：焊接完成后，要注意控制冷却速度，避免过快的冷却。
可以采用包裹式焊接，焊接完毕后用保温材料将焊接接头包裹起来，使其缓慢冷却，以减少残余应力。
消除焊接件应力的工厂方法
消除焊接件应力的工厂方法所谓工厂方法，就是立刻见效并且投资很小，极其具备操作性的方法。
某些焊接件，完工后存在极大应力。
比如，使用油压机压配合装配的工件，铸钢件，铸铁冷焊件。
消除应力的方法：1.日光暴晒！在夏天，如果产品不急于赶工，这是个最省钱的办法。
头天晚上把工件拖到露天，当中午2点太阳最毒辣的时候，立刻施焊。
然后让日光暴晒15天，应力得到基本消除。
适用于16Mn之类的结构件和铸钢件，不过弟兄们可就太辛苦啦，需事先预备水壶若干，诸葛行军散少许···，在此先行道乏。
2.敲击！首先用高速钢(报废钻头改，但不是所有钻头都是高速钢的，事先必须查明)磨削一个尖头锤，然后敲击焊缝，标准是每平方厘米至少15点，要敲出坑，切实产生强制变形，才有效果。
否则没用。
弟兄们偷懒不得啊！此法适用于结构钢件。
铸钢件敲击不要太狠了，铸铁件更要轻敲，但点数要增加一倍。
3.使用30度窄坡口！一般坡口都是60度，操作方便，但是焊接时间长，填充金属多，变形大，自然焊接应力就大。
使用窄坡口，不仅降低成本(焊条和焊丝价格比钢板贵至少2倍)，提高操作速度(弟兄们对于高效率的工艺从来都是欢迎的)，而且极大地降低应力。
除了薄板和特厚板，都适用。
就是对弟兄们的操作技能提出更高要求。
只要抓住一条，焊枪摆动时，坡口两端要停留时间足够(其实不超过0.3秒)，看到坡口边缘已经熔化并且液态金属产生波纹才向另一侧摆动，就不会产生未熔合。
焊道层间打磨时要把熔渣除尽，X光检测保证条条焊缝都是I级片，一个缺陷都不会有。
接头要采用冷接法，事先把接头磨削成斜坡状，又美观质量又好。
4.强制加热！如果构件能够预热，后热，应力都能减小。
但是，一个拳头大的铸铁件用507焊条热焊都要两把气割枪加热，稍微大一点的铸件就无法有效加热，也就不能用507焊条热焊，而冷焊应力是比较大的。
怎么办？作一个10孔加热头就行了。
就像猪八戒那个耙子一样。
用20号气焊枪一把，其实气割枪火力更大，别用气割枪啊！回火爆炸了不负责啊！把喷嘴取下，用紫铜棒加工一个10孔加热头，图纸回头我上传过来，现在在王霸里边，然后对要焊接的铸件加热，火焰厉害得多！此法适用于铸铁，铸钢件。
焊后去应力退火方案
焊后去应力退火方案引言：在金属焊接过程中，由于热量的集中和迅速冷却，会导致焊接区域产生应力。
这些应力可能会影响焊接件的性能和稳定性。
为了消除这些应力并提高焊接件的质量，一种常用的方法是进行焊后去应力退火。
本文将介绍焊后去应力退火的方案和步骤。
一、退火原理退火是通过加热和冷却的过程改变材料的晶体结构和内部应力状态，从而达到去除应力、提高材料的塑性和韧性的目的。
焊后去应力退火是在焊接完成后，对焊接区域进行加热再冷却处理，使焊接件的内部结构重新组织，达到消除应力的效果。
二、焊后去应力退火的步骤1. 清洁焊接件表面：在进行焊后去应力退火之前，首先需要将焊接件的表面清洁干净，确保无油污、灰尘等杂质。
这可以通过使用溶剂或清洁剂进行擦拭和清洗来完成。
2. 加热焊接区域：将焊接件放入退火炉中，进行加热处理。
退火温度的选择应根据焊接材料的种类和厚度来确定。
一般情况下，退火温度应低于材料的熔点，以避免材料的再熔化。
3. 保持温度和时间：在达到退火温度后，需要将焊接件保持在退火温度下一定的时间。
这个时间称为保温时间，其长短也需要根据焊接材料的种类和厚度来确定。
4. 冷却焊接件：在保温时间结束后，将焊接件从退火炉中取出，进行自然冷却或其他冷却方式。
这一步骤的目的是使焊接件的温度逐渐降低，从而使其内部结构得以稳定。
5. 检查焊后退火效果：在完成焊后去应力退火后，需要对焊接件进行检查，以确保退火效果的达到。
可以通过金相显微镜、硬度计等仪器来观察和测试焊接区域的晶粒结构和硬度等性能指标。
三、焊后去应力退火的注意事项1. 退火温度的选择应根据焊接材料的种类和厚度来确定，需要避免过高或过低的温度对材料造成不良影响。
2. 保温时间的长短应根据焊接材料的种类和厚度来确定，过短的保温时间可能无法达到退火效果，过长的保温时间则可能导致材料的再结晶。
3. 冷却方式的选择应根据焊接件的材料和尺寸来确定，可以采用自然冷却、水淬或风冷等方式。
4. 检查焊后退火效果时，需要确保检测仪器的准确性和可靠性，以避免误判。
焊接件去应力退火工艺
焊接件去应力退火工艺焊接件是一种常见的加工零件，其制作过程中会产生应力。
为了降低或消除这些应力，常采用应力退火工艺。
本文将就焊接件去应力退火工艺进行详细介绍。
一、应力退火的概念和目的应力退火是指通过加热和冷却的过程，使焊接件内部的应力得到缓解和消除的工艺。
焊接件在焊接过程中会受到热变形、残余应力等影响，而应力退火则可以使焊接件恢复到正常状态，提高其性能和使用寿命。
二、应力退火的工艺步骤1. 温度升高阶段：将焊接件加热到一定温度，使其达到退火温度区间。
2. 保温阶段：保持焊接件在退火温度区间内一定时间，使内部的应力得到缓解和消除。
3. 温度降低阶段：将焊接件从退火温度区间内冷却至室温，终止退火过程。
三、应力退火的影响因素1. 温度：退火温度的选择直接影响焊接件的应力退火效果。
过高的温度可能导致组织粗化、形状变化等问题，而过低的温度则可能无法达到退火效果。
2. 保温时间：保温时间的长短与焊接件的厚度、材料等因素有关。
一般情况下，焊接件的保温时间应根据实际情况进行合理调整。
3. 冷却速度：退火后焊接件的冷却速度也会对其性能产生影响。
过快的冷却速度可能导致应力重新积累，而过慢的冷却速度则可能导致退火效果不佳。
四、应力退火的效果评估应力退火后的焊接件可以通过以下几个方面来评估其退火效果：1. 组织结构：观察焊接件的显微组织结构，如晶粒尺寸、晶界分布等，来判断应力退火的效果。
2. 力学性能：通过对焊接件进行拉伸、硬度等力学性能测试，来评估退火后的性能变化。
3. 形状和尺寸：退火后焊接件的形状和尺寸是否发生变化，是否达到要求的设计要求。
五、应力退火的注意事项1. 焊接件在进行应力退火前应进行充分的清洁，以避免杂质的影响。
2. 选择合适的退火温度和时间，避免温度过高或保温时间过长导致不必要的损失。
3. 控制好焊接件的冷却速度，避免过快或过慢的冷却速度对退火效果造成影响。
4. 对于大型或复杂的焊接件，应根据实际情况进行分段退火，以确保退火效果的一致性。
消除焊接应力六种方法
消除焊接应力六种方法消除焊接应力的方法有很多种，下面将介绍其中的六种方法。
1. 预热方法：通过在焊接前对焊接部位进行适当的加热，能够减少焊接过程中材料的收缩，从而减少产生的应力。
预热的温度和时间应根据材料的种类和焊接条件的要求来确定。
2. 后热处理方法：在焊接完成后，对焊接部位进行再次加热处理。
后热处理可以通过热处理设备或火焰枪进行，可选择退火、正火、淬火等不同的处理方式。
后热处理可以改变焊接接头的组织结构，消除应力，提高焊接接头的机械性能。
3. 振动方法：通过在焊接过程中对焊接部位施加振动，能够有效地消除应力。
振动能够改变焊接接头的结构，使其更加均匀，减少焊接过程中产生的应力。
振动方法适用于各种类型的焊接，如电阻焊、摩擦焊等。
4. 退火方法：将焊接部位加热到一定温度后，保持一段时间，然后缓慢冷却。
退火能够改变材料的组织结构，消除应力，提高材料的抗拉强度和延伸率。
退火方法适用于焊接接头的后处理，可以通过不同的温度和时间来控制其效果。
5. 淬火方法：将焊接部位快速加热到一定温度后，迅速冷却。
淬火能够改善焊接接头的组织结构，提高抗拉强度和硬度，同时减少产生的应力。
淬火方法适用于高强度材料的焊接，如高强度钢、铝合金等。
6. 冷却方法：在焊接过程中，合理控制冷却速度可以减少焊接接头的应力。
快速冷却可以减小热影响区的大小，减少应力的产生。
利用水冷、风冷等方法可以实现快速冷却，但要注意控制冷却速度，避免产生裂纹等质量问题。
综上所述，消除焊接应力的方法包括预热、后热处理、振动、退火、淬火和冷却等六种方法。
根据不同的焊接条件和要求，可以选择适当的方法进行应用，以达到减少应力、提高焊接接头质量的目的。
焊接应力产生的原因及处理方法
焊接应力产生的原因及处理方法焊接是一种常见的金属连接方法，常用于制造业和修复工程中。
然而，焊接过程中产生的焊接应力却是一个常见的问题，可能导致焊接结构的变形、开裂甚至破坏。
了解和处理焊接应力是非常重要的。
一、焊接应力的原因1. 温度梯度引起的收缩应力：焊接过程中，焊接区域会受到短时间内的高温冲击，而周围区域的金属温度则较低。
这样的温度梯度将导致焊接区域产生热收缩，而周围区域则保持相对稳定，从而引起焊接应力。
2. 相变引起的体积变化：在焊接过程中，金属的结构可能发生相变，如固态相变或晶体结构重排。
这些相变往往伴随着体积的变化，从而引起焊接区域的应力。
3. 材料匹配问题：如果焊接材料与基材存在差异，如化学成分、热膨胀系数等方面的不匹配，焊接过程中可能会引起应力。
4. 焊接变形的限制：焊接过程中，由于局部加热和相变的影响，金属可能发生形状变化。
而焊接变形的限制，如约束或夹具，会阻碍焊接结构的自由变形，从而产生应力。
5. 焊接过程参数的选择：焊接过程中的工艺参数选择不当，例如焊接速度、电弧电流或电压等方面的选择错误，可能导致焊接区域过热或冷却不充分，进而产生焊接应力。
二、焊接应力的处理方法1. 预热和后热处理：预热焊接材料可以减少焊接区域的温度梯度，从而降低焊接应力的产生。
后热处理可以通过对焊接结构进行加热和冷却的控制，缓解或消除焊接应力。
2. 选择合适的焊接材料：选择合适的焊接材料，包括焊丝、焊条和填充材料，可以减少焊接区域与基材之间的差异，从而降低焊接应力。
3. 使用轻量化结构设计：在焊接结构的设计过程中，考虑减少焊接材料的使用量，避免产生不必要的焊接应力。
4. 控制焊接过程参数：通过合理选择焊接速度、电流、电压等参数，控制焊接过程的热输入和冷却速度，从而降低焊接应力的产生。
5. 合理约束和夹具设计：在焊接过程中，合理约束和夹具的设计可以防止过大的焊接变形，减少焊接应力的产生。
三、对焊接应力的个人观点和理解焊接应力是焊接过程中的一个常见问题，对于确保焊接结构的长期稳定和性能的发挥至关重要。
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2.6 爆炸法工艺
将特种专用炸药沿焊缝走向粘贴在焊缝附近。炸药引爆后产生 连续的冲击波迫使结构的峰值应力区域发生塑性变形，以此达 到消应力的目的。据报道消除厚度可达70mm，效果可达60％， 瞬间完成，适合大型和特大型结构，在水利涵管方面应用较多。 爆炸法消应力施工时十分强调安全措施，故在城市建筑中应用 有一定困难。
2.2 TIG 重熔 机大梁维修）
（上海宝冶工程技术公司进行重型门式起重
焊趾缺陷是一种焊道融合线上中难以避免的小而尖锐、连 续的缺陷，往往成为结构疲劳破坏的裂纹源。常采用TIG 重熔 工艺对焊趾进行修整，重建裂纹起裂前的状态，降低由于焊趾 缺陷所造成的应力集中现象，以延长了疲劳寿命。同时TIG 重 熔也能改善焊缝区的横向残余应力；重熔对于焊缝的纵向残余 应力改善不明显，残余应力绝对值下降不大；但对于纵向残余 应力的均匀分布有一定效果。但对横向残余应力有明显的改善 效果，残余应力绝对值下降明显而且分布趋于均匀。
⑴当焊缝金属在熔融状态下，由于振动使气泡、杂质等容易上浮、 排除。 ⑵在结晶过程振动可细化晶粒，使焊缝的力学性能得到提高。 ⑶温度大于600 ℃的区域，材料在强度逐步恢复的冷却过程中，伴随振动 的热塑性变形，使逐步形成的焊接残余应力得到降低和均化， 可减少焊接变形及焊接裂纹的形成。
2.5 超声冲击与锤击 超声冲击消应力技术由乌克兰巴顿焊接研究所提出，近年 引入我国，已在北京电视台钢结构立柱上进行过试验。超声冲 击消应力工艺的特点是：在超声频率（≥16KHz）下应用束状冲 头，在对焊趾和焊缝表面进行冲击；试验表明： ⑴超声冲击对一定深度的表层有消应力的效果，在采用对焊道 全覆盖冲击时，被冲击的表面会形成压应力，对2～4mm 深度 层消应力效果可达34～55％。 ⑵采用焊趾冲击法，可以快速修复焊趾的缺陷，降低应力集中。 并伴随其压应力区的作用可以在一定程度上降低焊趾边未受冲 击焊缝的残余应力，下降率达19％，对提高接头的疲劳寿命有 明显作用。 ⑶由于冲击工艺处理的特点，仅可以用于冲击工具可达的外表 面，其工作效率约为1200mm2/min。冲击工艺是以点接触、 压应力屈服为主要特征的“面效应”型消应力工艺，伴随一定 的 振动时效效果，比较适合高拘束状态短焊缝的局部处理。
建筑钢结构残余应力的消除工艺
一些高要求的建筑大型焊接钢结பைடு நூலகம்上已采用了时效 工艺，包括有技术标准支持的热时效、振动时效、TIG 重熔和锤击工艺，以及研发中的振动焊接、超声冲击、 爆炸法技术。 2.1 热时效 上海金茂大厦的钢架
对重要焊接构件先进行整体热时效，然后在现场与其它 构件进行组合拼焊的工艺是建筑钢结构制造常采用的方法。 其具有焊缝去氢、恢复塑性和消应力三重功能。一般认为热 时效的消应力效果为40－80％
2.4振动焊接（VW or VCW） 振动焊接又称振动调制焊接、随焊振动，是目前国内外正在研 发的新技术；在振动时效标准的附录中，已确认为可与振动时 效组合的工艺之一。其不改变原有的焊接工艺；在焊接过程， 通过一个几百瓦的小激振器对构件注入频率和振幅可控的振动， 即形成振动焊接。这种限幅的振动，势必对焊接熔池和热影响 区产生一定的作用：
2.3振动时效（VSR） 振动时效是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。应用振动时效技术在我国已达25年，相继出台三 个技术标准 。 尽管振动时效不具备去氢和恢复塑性的功能，但从尺寸 稳定性比较，已达到和超过热时效的水平，振动时效是一种 以消应力、提高尺寸稳定性为目标的替代热时效的先进工艺。 尽管目前振动时效在建筑钢结构应用尚少，但根据建筑钢结 构的载荷特点与施工要求，振动时效有可能成为今后建筑钢 结构消应力的主流工艺之一。