消除焊接内应力的方法

blackbird

消除焊接内应力是影响焊接质量的一个重要因素，除了焊前预热、焊后退火外还有哪些，请大家都来说说，最好举些例子来说明。
3 c  x1 o8 O( p' q/ g
) i. {7 h0 _- f+ x; n* a焊前对焊接部位预热，在厚大件的焊接，以及铝、铜等材料的焊接中较为常见。
焊后退火分为两种，一为焊件整体退火，此为消除焊接内应力的最佳办法，因为其不光能消除焊接内应力，还能消除构件在轧制及较型过程中所产生的内应力。二为局部退火，对构件进行局部加热，常用在环焊缝中，如锅炉管道中。
3 A+ W- z; H4 b$ ^! }
  ~, e+ F! ^2 X[ 本帖最后由 blackbird 于 2006-9-28 10:45 编辑 ]

hillghost

还可以进行震动消除应力，
对教大型的结构件可用

blackbird

接着二楼兄弟的，还有机械法消除应力。常用的方法是锤击焊缝表面，在焊厚大件时，应在每道焊缝冷却后都进行锤击，不过前提条件是被焊材料为韧性材料。

guoqiang

震动消应和去应力退火都可以!
其实内应力的产生是有很多的原因的!如果是外在的约束力越大,应力也就越大!
在万不得已的情况下最好还是不要采用外约束力来减少焊接的变形
锤击法在使用时要注意下面几点问题:
根部焊缝,坡口内及盖面层与母材坡口面相邻的两侧焊道不宜锤击,以免出现熔和线和近缝区的硬化和裂纹的产生.
屈服强度大于345mpa,就不宜使用锤击的方法了啊! :)

blackbird

guoqiang兄讲解的不错，学到新的知识。
我再来补充一点，还有火焰加热法，就是用两把火焰枪平行的对焊缝区域进行加热，焊接区的温度保持在100度左右，近缝区的温度保持在200度左右，并在距火焰枪一定距离的地方用冷水冷却。但我不知道这种方法具体应用在什么场合。

huangtsgx

原帖由 guoqiang 于 2006-9-29 13:29 发表
- u: B8 e6 E3 L" b$ Q: M震动消应和去应力退火都可以!
! {! _  J9 I* ]3 ~- A) e3 {其实内应力的产生是有很多的原因的!如果是外在的约束力越大,应力也就越大!
在万不得已的情况下最好还是不要采用外约束力来减少焊接的变形
锤击法在使用时要注意下面几点问题:
根 ...

0 _  O2 B' ?- D; e- f6 a7 G
0 M$ m# P  ^' o/ v请教：
为什么屈服强度大于345mpa,就不宜使用锤击的方法？

linfeng116

去应力又称时效处理   时效又分人工时效和自然时效
自然时效指焊接后将工件放置一段时间后消除应力   一般为半年以上
人工时效分加热后保温也就是退火,震动时效,表面敲击喷(抛)丸强化等多种方式

小树

请教二重人（这名感觉有点亲切还）：
; E( ]9 L6 n* x/ I3 o为什么屈服强度大于345mpa,就不宜使用锤击的方法？

liujiangnan

屈服极限大的材料比较脆.

corrugator

焊后消除焊接残余内应力的基本工艺方法--时效处理
      时效加工是机械制造业的基础工艺，最早投入实际运用的是自然时效，而后是热时效，振动时效工艺是在六十年代出现的新时效工艺技术，通过近三十年的探索和开发不断完善，由于其环保、节能和加工便利，因此是现代的朝阳工业。
6 Q9 o5 l9 H' y& i, A      热时效（TSR）工艺是目前还在广泛采用的传统机械加工方法，其原理是用炉窑将金属结构件加热到一定温度，保温后控制降温，达到消除残余应力的目的，可以保证加工精度和防止裂纹产生。
      自然时效(NSR)是将工件长时间露天放置（一般长达六个月至一年左右），利用环境温度的季节性变化和时间效应使残余应力释放，由于周期太长和占地面积大，仅适应长期单一品种的批量生产和效果不理想，目前应用的较少。
$ G( t/ ?: o, ]: L6 }$ G& w       振动时效以其高效便捷逐渐得到应用,但是通过实践看,其效果与热时效比较,并非想象的那么理想.

slash1113

焊后去应力处理的方法楼上各位都介绍了，我觉得还有就是注意焊接顺序，焊接过程中采用多层多道焊及分段退焊法（大工件），另外焊后保温缓冷应该也有一定的作用吧。

nel1982

金属结构件在铸造、焊接、锻压和机械切削加工过程中，由于热胀冷缩和机械力造成的变形，在工件内部产生残余应力，致使工件处于不稳定状态，降低工件的尺寸稳定性和机械物理性能，使工件在成品后使用过程中因残余应力的释放而产生变形和失效。为消除残余应力，传统的工艺方法是采用自然时效和热时效。
- n: B: O4 c9 F/ u8 ^4 m自然时效是将工件长时间露天放置（一般长达六个月至一年左右），利用环境温度的不断变化和时间效应使残余应力释放。
热时效（TSR）工艺是目前广泛采用的传统机械加工方法，其原理是用炉窑将金属结构件加热到一定温度，保温后控制降温，达到消除残余应力的目的，可以保证加工精度和防止裂纹产生。
. p" r, i6 ]- ^7 ]" y9 v- f  M振动时效（VSR）工艺是一种可完全取代TSR和NSR的工艺，其原理是用振动消除残余应力，可达到TSR工艺的同样效果，并在许多性能指标上超过TSR

liujiangnan

我赞成12楼的意见，合理安排顺序是最省的方法。

jianghuamh

13楼主您发布的帖子说震动去应力有超过热处理去应力的实例您能具体谈一下什么样的工件在什么情况下成果的 用什么方法检测的么

yuxiangjia

还可以通过水压试验去应力
2 k; B: G  C% t% p! H; C+ o) N焊前对焊件预热，减弱焊件各部位间的温差，从而减小应力

jianghuamh

火焰去应力要对材料的不同区分对待不要盲目20Cr以上碳钢小心

luxulan123

我厂生产的结构件比较多，大多数是电机机座，实用时效处理的方法有四个：
: w" S$ Y8 o, Y4 S7 A% c, I9 s自然时效，                        事件较长，占地面积大，目前只是在一些常用铸件上实用
  u2 ]5 S; h1 y4 e退火炉时效                        生产周期短，一次性投入设备大，能耗大，严格控制升温时间，
                                         保持温度和冷却温度，效果非常好。
振动时效                           正在探索中，取得一些进展，生产周期短，能耗低，效率高，但
                                         还未经过实践检验。

; N, d6 b; H. I, u9 |: o; W火焰局部时效，建议一般不要采用，或许可以探索实用

TRFORMAC

我们公司正常使用的是火焰去应力。

hjl6025

喷砂　喷丸　也可以的

小奔2006

喷砂和喷丸主要是改善零件的表面质量，消除内应力还是稳定化退火比较直接，当然不完全退火前应该安排像喷砂
7 K3 K- e; t0 n. F喷丸之类的表面处理工序，还是比较合理的。
7 p) ^; q& \. ]5 y喷砂时候应该注意沙子的 目数。60目是比较常用的。在细些就是120，180那样成本就高了。

dadu

喷砂为什么120目,180目成本就高了???不明白,能解释下吗

BV

楼上这么多位讲的方法都是目前在应用。

我在此作个提醒，应力并不能消除，只能减低！

牧者

还有“豪克能消除焊接应力技术”，从宣传来看效果不错，只是在用于压力容器、压力管道方面的报导不多。

ARXU

热处理时效，自然时效，振动时效，锤击敲打法，碾压法、风动工具冲击法、喷丸法等，实际上可供选择的方法很多，主要看时间周期要求、产品质量要求，以及产品结构限制等方面的因素，以便灵活选择去应力方法。

flewhigh

1．热处理法
热处理法是利用材料在高温下屈服点下降和蠕变现象来达到松弛焊接残余应力的目的。同时热处理还可改善接头的性能。生产中常用的热处理法有整体热处理和局部热处理两种。
, @$ N/ H+ z5 J  D6 J$ U（1）整体热处理  整体热处理是将构件加热到一定的温度，并在该温度下保持一定的时间，然后空冷或随炉冷却。
) R5 U! e) \( W整体热处理的方法分为整体炉内热处理与整体腔内热处理。整体炉内热处理是将构件整体放入炉内热处理，并注意构件支撑牢固，防止构件与火焰直接接触，以免过分氧化。以免过分氧化。构件入炉后应缓慢升高温度，防止产生过大的热应力。对于容器类得焊接结构，可采用整体腔内，就是将容器外部用绝缘材料保温，内部引入热源加热的一种热处理方法。对尺寸较小对容器，可用内置电热元件进行加热。
整体热处理消除残余应力对效果取决于热处理温度、保温时间、加热和冷却速度、加热方法和加热范围。一般对碳钢及中、低合金钢，加热温度为580~680℃；铸铁为600~650℃。保温时间根据板厚确定，一般按每毫米板厚1~2min计算，但最短不小于30min，最长不超过3h。
（2）局部热处理  局部热处理就是对构件焊缝周围对局部区域进行加热，其消除应力的效果不如整体热处理，它只能降低残余应力峰值，不能完全消除残余应力。对于一些大型筒形容器的组装环缝和一些重要管道等，常采用局部热处理来＋地的构的残余应力。
局部热处理大加热方法有电阻炉加热、火焰加热、感应加热和远红外加热等。为了取得较好的降低残余应力的效果，应该保证有足够的加热宽度。
7 L: O9 C: ]5 H3 K. S. d! w, A5 V2．加载法
$ u" E' Z3 o! E' d加载法是通过不同方式在构件上施加一定的拉伸压力，使焊缝及其附近产生拉伸塑性变形，与焊接时在焊缝及其附近所产生的压缩塑性变形相互抵消一部分，达到松弛残余应力对目的。生产上常用的加载法有机械拉抻法、温差拉抻法和震动法三种。
（1）机械拉抻法  焊后在构件上施加一定对均匀拉力，使焊缝及其附近对压缩塑性变形区得到拉抻，以减小由于焊接引起的压缩塑性变形量，从而达到降低焊接残余应力的目的。实践证明，加载应力越高，压缩塑性变形量就抵消得越多，残余应力消除得越彻底。如果外载荷使截面全部屈服时，残余应力可全部消除。
( C! G8 b4 c& v, O2 Z（2）温差拉抻法  温差拉抻法的基本原理与机械拉抻法相同，其不同点是机械拉抻法采用外力进行拉抻，而温差拉抻法是采用局部加热形成的温差拉抻压缩塑性变形区。
: x# Q; ]0 i# h+ n" s% A（3）震动法  震动法是以震动的形式对工件施加附加应力，当附加应力与残余应力叠加后达到或超过金属材料的屈服点时，在工件内部发生微观或宏观的塑性变形，使其残余应力降低或均匀化。