上海工业级应力原理

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，因此是设计和制造中必须考虑的问题。对所有熔化式焊接，在焊缝及其热影响区都存在较大的残余应力，残余应力的存在会导致焊接构件的变形、开裂并降低其承载力；同时，在焊缝的焊趾部位还存在凹坑、余高、咬边造成的应力集中；而焊趾出的熔渣缺陷、微裂纹又形成了裂纹的提前萌生源。由于受残余拉应力、应力集中和裂纹萌生源的影响，焊接接头的疲劳寿命较大降低。残余应力的分布对于材料的性能有着很大的影响。上海工业级应力原理

应力检测设备使用的范围：机械工程及制造设备：起重机、挖掘机、水泥泵车等工程机械的力臂等部位的应变应力、位移测试；油缸的压力、位移、温度、应变应力综合测试；机床导轨的残余应力测试。高铁、汽车、轮船等交通设备：发动机、减速机的压力、温度、应变应力综合测试；车体、轮轴、高压输电弓等部位的应变应力测试。电力、动力工程：电厂设备的强度测试，如核电站安全壳整体强度测试；水轮机轴及叶片的应变应力测试；蒸汽管道受热后的应变应力、温度、压力综合测试。土木建筑及水利工程：建筑结构静态应变应力测试；大型体育场馆的钢结构屋顶在拆除安装支架时的应力监测。桥梁和道路：大型钢结构桥梁的静载强度试验和道路涵隧工程结构应力测试。.材料参数测定：各种金属材料的弹性模量、泊松比、残余应力释放系数A和B等参数测定。冶金、石油、化工：钢锭模表面热应力测试；油罐、压力容器、管道的压力、应变应力测试。适合各种金属材料、塑料、橡胶等材质进行应力检测，使用场合可以室内可以室外，满足质量检测或者紧急问题的施工处理。上海工业级应力原理残余应力的大小和分布可能会影响材料的一些特殊性能。

进行锤击焊缝时，焊件温度应当维持在100～150℃之间或在400℃以上，避免在200～300℃之间进行，因为此时金属正处于脆性阶段，若锤击焊缝容易造成断裂。多层焊时，除一层和较后一层焊缝外，每层都要锤击。一层不锤击是为了避免产生根部裂纹，较后一层焊缝通常焊得很薄，主要是为了消除由于锤击而引起的冷作硬化。焊件用来消除焊接残余应力的高温回火分整体和局部两种方式。整体高温回火：将整个焊件放在炉中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，残余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，这是生产中应用较普遍的一种方法。各种材料的回火温度，见表8。含钒低合金钢在600～620℃加回火后，塑性、韧性下降(回火脆性)，回火温度宜选550～560℃。

消除应力的方法大约有四种。其一就是自然时效，通过自然放置消除应力，这种方法耗时过长，难以适应现代科技及生产需要；其二是大程度传统、也是大程度普及的方法——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比较全退出的境地。第三种方法——利用亚共振来消除应力，这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。可知的第四种方法就是振动时效消除应力，通过机械组装使之形成了一整套消除应力设备，它可以使工件在短时间内达到消除应力的作用，覆盖所有需要消除应力的工件。残余应力测量技术需要不断改进和发展。

大多采用容器内加热的方法, 即将加热元件置于容器内, 通过辐射及对流换热对整个容器进行加热。容器内加热分为电加热以及燃油( 气) 加热。电加热一般将板式远红外电加热器置于容器内部, 主要以辐射换热为主, 通过热电偶反馈信号至控制回路控制加热器的输出以达到规定的工艺参数, 其自动化程度较高, 但设备投入和对电力的消耗很大。燃油( 气) 法加热是以容器内部喷射燃料燃烧进行加热, 通过形成燃烧产物的回转气流, 利用辐射及对流对整个容器进行加热, 此方法应用比较多, 但很容易在容器内形成不均匀的加热区, 虽然有些单位在设计系统时增加了挡流板, 但仍然不能保证内腔温度的均匀性。个别单位虽然在重点部位加装了远红外电加热器, 但也无法从根本上解决问题。针对燃油( 气) 法的一些弊端, 国内还发展了增压旋转反射燃油加热, 获得了满意的效果。残余应力测量需要对材料的各项性质进行充分的测试和分析。上海工业级应力原理

残余应力会影响材料的应变和强度。上海工业级应力原理

传统消除残余应力的方法包括自然时效以及热时效两种，两种方法均能在一定程度上消除构件残余应力，稳定和提高构件的精度，但这两种方法也都有自身的缺陷。随着科技发展，“长江前浪推后浪”，解决老问题不断涌现出更优越的新工艺。现在通过对比，我们来看看振动时效是如何把老工艺拍在沙滩上的自然时效。将金属构件放置在露天中，利用自然环境中的振动条件或者白天黑夜交替形成的温度差等， 经过半年到一年长时间的闲置，使构件通过长期时间的热胀冷缩等作用形成构件内部的残余应力释放。自然时效方法降低的残余应力有限，效率低下，处理的时间相对太长，无法匹配产品的周期并且占用大面积的空间，因此目前在生产实践中很少得到应用。上海工业级应力原理