无损应力状态

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。振动时效对于工业发展起到了不可或缺的作用。无损应力状态

生产周期短效率高。热时效往往需要经过数十小时的周期方能完成，而振动时效一般只需数十分钟即可完成。而且，振动时效不受场地限制可减少工件在时效前后的往返运输。如将振动设备安置在机械加工生产线上，不只使生产安排更加紧凑而且可以消除加工过程中产生的应力。使用方便。振动时效设备体积小、重量轻，便于携带，我国目前生产的激振器可振动处理300吨以下的工件，但振动装置本身只重几十公斤。正是由于振动处理不受场地限制，振动装置又可携至现场，所以这种工艺与热时效相比，使用简便，适应性较强，可安排在任何工序之间也可多次进行。无损应力状态残余应力常常是由制造工艺不当或材料组成不合理引起的。

因为水压试验时容器所承受的试验压力均大于容器的工作压力, 例如钢制压力容器其试验压力为容器工作压力的1. 25 倍, 所以容器在进行水压试验的同时, 对容器材料进行了一次相当于机械拉伸的膨胀, 从而消除了部分焊接残余应力。试验结果表明, 当容器材料选定时, 残余应力消除效果与水压试验的压力成正比, 因此可以适当的提高水压试验的压力以利于消除残余应力。由于水压试验是压力容器制造过程中必经的工序, 因此采用此方法无需增加设备的投入, 工期短, 成本低, 体现了良好的经济效益。目前国内常温使用的低压容器已开始采用此技术消

残余应力产生的原因：一般来说，产生残余应力的原因可以归结成三类。一类是不均匀的塑性变形，第二类是不均匀的温度变化，第三类是不均匀的相变。切削过程中残余应力的产生既与机械应力所造成的塑性变形有关，也与热应力所造成的塑性变形有关。由机械应力引起的残余应力。刀具切削工件材料过程中，刀尖前方的三角形区域会随着刀具的运动而产生沿着切削方向的压缩塑性变形和垂直于切削表面方向的拉伸塑性变形(塑性凸出效应),。因此，在沿着切削表面的方向会有拉伸残余应力的产生。与此同时，刀具的后刀面会对已加工表面有进一步的挤压和摩擦，会使其表面发生塑性伸长而产生沿表面方向的压缩残余应力。实际加工过程中由机械应力所产生的残余应力是刀具接触点前方塑性凸出效应和刀具接触点后方压延效应的叠加。残余应力是一个面向多学科的研究课题。

焊接时残余的应力对于构建的危害:对结构刚度的影响。当外载产生的应力与结构中某区域的残余应力叠加之和达到屈服点时，这一区域的材料就会产生局部塑性变形，丧失了进一步承受外载的能力，造成结构的有效截面积减少，结构的刚度也随之降低。对受压杆件稳定性的影响。当外载引起的压应力与残余应力中的压应力叠加之和达到屈服点，这一部分截面就丧失进一步承受外载的能力，这就削弱了构件的有效截面积，并改变了有效截面积的分布，降低了受压杆件的稳定性。对静载强度的影响。没有严重应力集中的焊接结构，只要材料具有一定的塑性变形能力，残余应力不是影响结构的静载强度。反之，如材料处于脆性状态，则拉伸残余应力和外载应力叠加有可能使局部区域的应力首先达到断裂强度，导致结构早期破坏。应力集中程度越严重，存在应力集中的地方，其应力状态和应变状态完全改观。无损应力状态

现有的降低铝合金结构件锻件毛坯残余应力的技术中，机械拉伸(压缩)法可达90%以上。无损应力状态

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。无损应力状态