焊接残余应力可以从设计和工艺两方面控制。对于厚板多道焊焊缝，选择小的焊接参数进行多层多道焊，并控制道间和层间温度，能有效减小焊接残余应力。在焊接封闭环焊缝或其他刚性较大、自由度较小的焊缝时，可采取反变形措施，可以有效地控制焊接残余应力，如图5-11所示。......
2023-06-23
控制焊接变形和残余应力的方法
【摘要】：当焊缝冷却后收缩，由于受到接头周围金属的限制，而不能自由收缩时受到拉伸，产生拉应力，即焊接残余应力。控制焊接残余应力的主要方法如下：1.机械拉伸法焊后对焊接构件进行加载，使焊接接头中的不协调应变区进行拉伸到屈服，从而减少由焊接引起的拉伸残余应力，使内应力有所降低。
由于焊接是一种局部不均匀的加热过程，加热温度高，加热和冷却速度快。因此，熔池周围的温度发生激烈变化。引起焊件局部因为温度升高而膨胀，当压应力大于材料的屈服强度时，就产生了压缩塑性变形。当焊缝冷却后收缩，由于受到接头周围金属的限制，而不能自由收缩时受到拉伸，产生拉应力，即焊接残余应力。控制焊接残余应力的主要方法如下：
1.机械拉伸法
焊后对焊接构件进行加载，使焊接接头中的不协调应变区进行拉伸到屈服，从而减少由焊接引起的拉伸残余应力，使内应力有所降低。
2.滚压焊缝调节薄壁构件的内应力
焊后用窄滚轮在薄壁构件上滚压焊缝和近缝区，这是一种调节和消除焊接残余应力及变形的有效而经济的工艺手段。
3.振动降低焊接残余应力（振动时效技术）
振动法是利用由偏心轮和变速电动机组成的激振器，使结构发生共振所产生的循环应力来降低内应力。对此法评价目前尚有争议：如何在比较复杂的结构上确认内应力可以均匀地降低，如何控制振动，使之既能降低内应力，又不至于使结构发生疲劳损伤等问题，尚待今后进行深一步的研究和解决。
4.温差拉伸法
温差拉伸法也称低温消除应力法，适用于中等厚度钢板的焊后消除应力。该法实质上等效于机械拉伸法，对于焊缝比较规则，厚度小于40mm的板材结构、壳结构具有工程实用价值。
5.低应力无变形焊接法（LSND焊接法）
这是一种在焊接过程中实施的减小应力，防止变形的方法。低应力无变形焊接法，是利用一个有急剧冷却作用的热沉（冷源）在焊接过程中，紧跟在焊接电弧（热源）之后，在热源与冷源之间有极陡的温度梯度，高温金属在极冷中被拉伸，补偿接头区的塑性变形，焊后在薄板上可以达到完全无变形的效果，在焊缝中的残余应力甚至可转变为压应力。
6.预拉伸焊接法
此法多用于薄板平面结构的焊接，焊前，将薄板用机械方法拉伸或用加热方法使之伸长，然后再与其他构件焊在一起，焊接过程是在薄板有预张力或有预先热膨胀量的情况下进行的。焊后，去除预拉伸或加热，薄板回复初始状态。此法可以有效地降低残余应力，控制波浪变形和失稳变形效果明显。
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2023-06-23
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2023-06-23
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2023-06-23
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2023-07-02
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