焊接残余应力,焊接残余应力对结构有哪些影响

焊接残余应力，是焊接工程研究领域的重点问题。在焊接过程中，由于局部加热和冷却速率的差异，会产生残余应力，这些应力对结构的性能和寿命产生重大影响。

1.焊接残余应力的基本定义

焊接残余应力是指在焊接过程中，由于热应力和相变应力的作用，使焊接构件在冷却后仍保留的应力。这些应力可能使构件产生变形、裂纹、疲劳***伤等不良后果。

2.焊接残余应力对结构刚度的影响

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。

3.焊接残余应力对结构稳定性的影响

焊接杆件受压时，焊接残余应力与外载所引起的应力相叠加，可能使杆件局部屈服或使杆件局部失稳，杆件的整体稳定性将因此而降低。

4.焊接残余应力对疲劳强度的影响

焊接残余应力对疲劳强度有不利的影响，原因就在于焊缝裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度，并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点，成为结构断裂的起源。

5.焊接残余应力对应力循环次数的影响

对应力循环次数的影响，如果材料是钢，则计算公式如下：[\text{疲劳寿命}=\frac{N}{S{\text{max}}}]。如果是其他材料，计算公式为：[\text{疲劳寿命}=\frac{N}{S{\text{max}}}]。通过计算，可以评估焊接残余应力对疲劳寿命的影响。

6.焊接残余应力产生的原因及消除方法

焊接残余应力产生的原因主要有热应力和相变应力的作用。消除焊接残余应力可以通过热处理、机械加工、振动时效等方法来实现。

7.焊接残余应力对结构疲劳性能的影响

焊接残余应力对结构的疲劳性能有不利影响，特别是在中低应力应变水平的弯曲、轧制及蠕变时效成形等成形工艺中，残余应力对成形后回弹及性能影响明显（高达50%）。前序制造过程残余应力影响研究显得尤为重要。

焊接残余应力对结构的性能和寿命产生重大影响。了解焊接残余应力的产生原因、影响及消除方法，对于焊接工程实践具有重要意义。