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。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。残余应力的分布是一个难以完全预测和掌握的问题。上海机床消除应力设备

炸裂法是利用38应用能源技术2007 年第7 期( 总第115 期)炸裂冲击波在极短的时间内对材料给予强烈的冲击, 材料受到的加载速度非常大, 当焊缝表面质量不好的情况下有应力集中的顶端很容易产生脆性裂纹扩展, 国内就有企业发生过分别采用整体热处理和炸裂法消除焊接应力的贮罐, 在相同工况下工作一年后, 在炸裂法消除应力的贮罐焊缝中发现裂纹而经过整体热处理的贮罐焊缝完好的情况。由于缺乏必要的深入的研究, 虽然同消除应力热处理相比该技术具有一定的优越性, 但其应用和控制的准确性和可靠性方面还不能使人完全信服,因此并未在整个压力容器制造行业得到推广。上海焊接消除应力机器技术残余应力会影响材料的热稳定性和化学性能。

采用锤击法适用于较长的焊缝和堆焊层。焊缝金属在冷却时由于焊缝收缩时受阻而产生应力, 这时趁着焊缝和堆焊层还在赤热的状态下用锤轻敲焊缝区, 焊缝金属在迅速均匀的锤击下产生横向塑性伸展, 使焊缝收缩得到一定补偿, 从而使该部位的拉伸残余应力的弹性应变得到松弛,焊接残余应力即可部分消除。锤击应在较高的温度下进行, 但应避开材料的蓝脆范围。多层焊时,一层和后一层焊缝不用锤击, 其余每层都要锤击。一层不锤击是为了避免产生根部裂纹,较后一层焊缝要焊接得较薄, 以便消除由于锤击而引起的冷作硬化。锤击法从原理上讲对防止应力腐蚀开裂是会有一定的抑制作用, 在实际压力容器制造中应用的比较普遍。但是由于在实践操作过程中没有量化指标和较严格的操作规程, 受人为操作因素影响较大, 加上对比使用的验证工作不够, 始终未被现行标准所采用, 无法作为消除应力的较终处理, 目前大多作为焊接过程中的应力松弛手段, 也可用于难于进行热处理的奥氏体不锈钢焊接中。

残余应力测试方法：盲孔法是一种半破坏型的机械应力释放法，在特用的盲孔法应变花上钻一盲孔，使被测点的应力得到释放，并由事先贴在孔周围的应变计测得释放的应变量，再根据弹性力学原理计算残余应力。钻孔的直径和深度都不大，一般不会影响被测构件的正常使用，并且这种方法具有较高的精度、技术成熟，是一种应用比较普遍的残余应力测试方法。振动时效调整残余应力的机理：为了降低和均化构件内的成型内应力，保持构件的尺寸精度，生产上采用的方法大致可分为以下两大类。第1类：使内应力大量消除，如热时效（将构件加热到520-550℃保温一段时间然后缓慢冷却至室温）一般可以消除残余应力的50-80%。第2类：提高构件的松弛刚度，而不大量消除内应力，如自然时效和加载处理等。振动时效的作用是以上两类时效方法综合的结果，它不只大量消除和均化成型内应力（降低成型内应力35-80%），而且还可以有效的提高构件的松弛刚度，提高构件的抗动载荷变形能力。残余应力可能会使材料发生塑性变形和裂纹扩展。

热时效法：传统、也是较普及的方法——热时效法，把工件放进热时效炉中进行热处理，慢慢消除应力。这种方法的缺点也非常明显，比如卫星制造厂对温度控制要求非常严格的铝合金工件以及长达十米或者更大的巨型工件都无法用这种方法处理。而且这种方法还带来了大量的污染和能源消耗，随着中国及世界范围内对环保的进一步要求，热时效炉的处理方式马上面临退出的境地。利用亚共振来消除应力：种方法虽然解决了热时效的环保问题，但是使用起来相当烦琐，要针对不同形状的工件编制不同的时效工艺，如果有几百上千种工件就要编几百上千种工艺，而且在生产时操作相当复杂，需要操作者确定处理参数，复杂工件必须是熟练的专业技术人员才能操作。更令人遗憾的是这种方法只能消除23%的工件应力，无法达到处理所有工件的目的。残余应力是材料科学和工程领域中的一个重要研究课题。上海消除应力机器技术

残余应力可能会导致材料的疲劳破坏。上海机床消除应力设备

残余应力的无损检测法分为X 射线法、磁性法和超声法等，主要是通过物理光学和核物理技术来测量材料内部的物理常量(如晶格常数)在应力场中的变化，来间接算出物体内部残余应力值的方法。在各种无损检测残余应力的方法中，X 射线衍射法被公认为是较精确可靠和方便快捷的，较重要的是对被测工件不会造成任何损伤和破坏。X 射线衍射法测量残余应力是基于X 射线衍射理论。当一束波长为λ 的X射线照射在晶体表面时，会在特定的角度(2θ)上接收到X 射线反射光的波峰，这就是X 射线衍射现象。其中衍射角2θ与 X射线的波长λ、衍射晶面间距d之间遵从有名的布拉格定律：2dsinƟ=nλ. 。上海机床消除应力设备

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