由于焊接过程中局部热输入不均匀，导致构件内部温度场、应力场和显微组织状态迅速变化，容易产生不均匀的弹塑性变形，因此，相较于其他加工方式，采用焊接工艺加工的工件受到残余应力的影响更为显著。 焊接应力的类型： 焊接结构中的应力，根据其产生的原因和性质，大致可以分为以下几类： 热应力：由于焊接过程中不均匀加热和冷却引起的应力，这是一种在焊接过程中变化的瞬时应力。 相变应力：焊接过程中，由于接头区域产生不均匀的组织转变而引起的应力，这在碳当量较高或工艺不当的情况下常见。 约束应力：由于结构本身或外加强制约束作用在焊接过程中引起的应力。 氢致应力：焊接后，由于氢在焊缝区域的微观缺陷处聚集而引起的局部应力，含氢量多时容易产生。 焊接残余应力： 焊接后存在于结构内的应力，有时也称为焊接残余应力，因为它在结构任意截面上是自相平衡的内应力。 各种焊接应力的大小和分布与焊接材料、钢材的特性（如强度和膨胀系数）、焊接工艺方法、热输入、工艺参数、焊接装配顺序及操作方法有关，结构本身或外加约束度、焊接环境条件等因素也会对其产生影响。这些应力往往综合、叠加出现。 焊接应力的危害： 产生焊接裂纹：在温度、组织和结构刚性的相互作用下，焊接应力达到一定值时，将成为各种热裂纹、冷裂纹等产生的主要原因，影响结构质量，造成潜在危险，可能导致返修或使焊件报废。 降低结构的承载能力：焊件残余应力与工作应力叠加，增加了构件承受的应力水平，实际上降低了结构的承载能力或减少了结构的强度安全裕量。 导致应力腐蚀：拉伸残余应力的存在，使工件在腐蚀介质中的结构产生应力腐蚀开裂，引起应力腐蚀和低应力脆断。 影响结构尺寸的稳定性：特别是在焊后需要加工的结构，加工会破坏内应力的平衡，引起结构变形或加工尺寸不稳定。 影响焊接应力的因素： 结构形式的影响：不同接头类型的残余应力分布不同，如平板对接接头和圆柱壳体环缝。 约束效应的影响：结构的约束程度影响内部应力，较窄的板件约束应力较大。 板厚及坡口形式的影响：残余应力分布随板厚变化，横向应力分量不容忽视。 焊接工艺参数的影响：焊接热输入的增加会导致拉伸残余应力区域扩大。 焊接方向的影响：焊接方向会影响横向残余应力的分布。 相变的影响：焊接高碳当量高强度钢时，由于奥氏体向马氏体转变，可能会导致相变应力。 防止和减少焊接应力的方法： 采用合理的焊接顺序和方向：基本原则是使纵向和横向收缩都比较自由，优先焊接收缩量最大的焊缝。 尽量采用小的焊接热输入：使用小直径焊条、多层多道焊、小电流快速不摆动焊等方法减少热输入。 采用整体预热：减少焊接接头区与结构整体之间的温度差，减小不均匀塑性变形，降低焊接应力。 锤击法：焊后对焊道迅速均匀地锤击，使焊缝金属产生塑性变形，减少焊接变形和应力。 降低氢的影响：对有冷裂倾向的高强度合金钢，要注意降低氢的影响，使用低氢焊条、碱性焊剂，并控制焊接环境。 消除应力处理：通过使焊接区附近产生拉伸塑性变形，减小残余塑性变形程度来消除焊接残余应力，如去应力热处理、加载法、温差拉伸法等。
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