超声波焊接应力消除设备提高焊接接头疲劳性能的基本原理：金属结构件在焊接时，普遍采用熔化焊接的方法，在金属的填充过程中，在接头部位留有余高、凹坑及各种焊接缺陷，造成严重的应力集中；同时还产生一定的焊接残余应力。在绝大多数情况下，残余拉应力对焊接结构的疲劳强度是不利的。同时，大量研究表明，在焊趾部位距离表面0.5mm左右处一般存有熔渣等缺陷，该缺陷较尖锐，相当于疲劳裂纹提前萌生。在应力集中、焊趾熔渣缺陷及焊接残余拉应力的联合作用下，焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命被严重降低。超声波焊接应力消除设备处理法提高焊接接头疲劳强度和疲劳寿命的基本原理：焊后利用超声波推动冲击工具以每秒二万次以上的频率沿焊缝方向冲击焊缝的焊趾部位，使之产生较大的压缩塑性变形，使焊趾处产生圆滑的几何过渡，从而较大降低了焊趾处余高和凹坑造成的应力集中；消除了焊趾处表层的微小裂纹和熔渣缺陷，抑制了裂纹的提前萌生；调整了焊接残余应力场，消除其焊接拉应力，在焊趾附近产生一定数值的残余压应力；并使焊趾部位材料得以强化。残余应力的大小和分布可能会影响材料的一些特殊性能。上海残余应力怎么消除

炸裂法：炸裂法消除应力处理就是通过计算和合适的布置, 利用少量炸裂时产生的高温和巨大压力对工件进行处理。一方面在紧靠的焊缝区, 由于炸裂冲击载荷与残余应力叠加而超过了材料的动态屈服强度, 随即产生塑性变形, 原始残余应力开始释放, 同时, 应力波经2~ 3 次的反射后, 或在压力容器的其它部位应力波的峰值与残余应力叠加虽小于材料的动态屈服值, 但由于振动产生的消除应力的效果, 可使压力容器各部分的残余应力都产生不同程度的降低。炸裂法在原东欧国家应用较多, 在国内压力容器制造中也有多个成功案例。炸裂法成本很低, 工期短, 对设备和场地几乎没有要求, 从质量上讲不但可以有效消除焊接残余应力, 而且在处理区域可以形成一定的压应力。上海机械应力从什么算起残余应力的研究需要结合材料力学、热学等学科。

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。

消除应力退火所需要的时间取决于工件厚度、残余应力小、所用的退火温度以及希望消除应力的程度。考虑工件厚度时可参考不锈钢的情况。至于选用的温度和希望消除应力的程度一般要通过实验来决定。加热温度及保温时间对TC4钛管及钛合金残余应力的影响。显然加热温度高，所需要的时间短。消除应力退火的冷却方式一般采用空冷。对于大尺寸和形状复杂的零件也可采用炉冷。钛合金消除应力退火制度。在推荐的温度和时间范围内应依据上述原则，通过试验具体确定。应该指出，钛焊件的消除应力退火往往与随后热处理统一考虑。冷成型件的消除应力退火与热矫形工艺同时进行，但应该避免夹具对工件的污染。测量残余应力可以评估材料的质量。

目前消除焊接应力此项技术主要包括:1. 1 炉内整体热处理为使各个工艺参数得到良好的控制, 将工件封闭在炉内进行加热是较好的办法。进行处理时原则上需要将工件一次整体入炉, 但在满足标准要求的情况下也允许两次或多次入炉, 但必须保证重复热处理的区域符合标准要求并采取有效措施控制加热区以外的温度梯度。加热炉大多采用燃气( 油) 加热, 也有少量采用电加热的方式, 但不论采取何种加热方式其设备投资都比较大, 只有少数企业具备条件, 因此不适于处理一些较大的工件, 如贮罐等。1. 2 炉外整体热处理，对于尺寸较大结构复杂的容器, 无法进入炉内进行整体热处理, 那么可以采取炉外整体热处理的方式。残余应力会影响材料的成形和性能。上海机械应力从什么算起

残余应力的分布可以与材料的晶体结构和缺陷密切相关。上海残余应力怎么消除

消除焊接残余应力的方法有以下几个方面:1，整体高温回火(消除应力退火)。这个方法将整个焊接结构加热到一定温度,然,后保温一段时间,再冷却。同一种材料,回火温度越高,时间越长,应力就消除得越彻底。通过整体高温回火可以将80%-90%的残余应力消除掉。缺点是当焊接结构的体积较大时,需要用容积较大的回火炉,增加了设备的投资费用。2，局部高温回火。只对焊缝及其附近的局部区域进行加热以消除应力。消除应力的效果不如整体高温回火,但方法设备简单。常用于比较简单的、拘束度较小的焊接结构。3，机械拉伸法。产生焊接残余应力的根本原因是焊件焊后产生了压缩残余变形。因此,焊后对焊件进行加载拉伸,产生拉伸塑性变形,它的方向和压缩残余变形相反,结果使得压缩残余变形减小,因而残余应力也随之减小。上海残余应力怎么消除

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