焊前预处理：除预热外，还包括预加载处理和预碾压处理，其操作和原理与预拉伸相似。振动焊接：根据振源不同分为低频振动焊接（低于200Hz）和高频振动焊接（高于1000Hz），他是通过在焊接过程中不同构件附加不同参数的机械振动，达到提高焊接接头力学性能、改善焊缝组织以及减小残余应力的目的。随焊电磁感应：它是通过在焊接热源后方同步跟踪电磁感应加热来控制接头的冷却过程，该工艺主要适用于控制焊缝熔合区的裂纹，特别是冷裂纹的形成和扩展。本原理与机械拉伸法相同。具体方法是在焊缝两侧加热到150~200℃,然后用水冷却使焊缝区域受到拉伸塑性变形,从而消除焊缝纵向的残余应力。常用于焊缝比较规则、厚度不大(<40mm)的板、壳结构。残余应力的大小和分布在材料制造和使用中需要被考虑到。上海无损应力怎么检测

实验和理论研究均表明：在结构尺寸形状发生突变的截面附近局部区域，应力急剧增加，而在远离此区域处，应力则逐渐回归均匀分布，这种应力急剧增大的现象称为应力集中。应力集中现象的存在会影响结构的承载能力，但各种材料对应力集中的敏感程度并不相同，塑性材料因有屈服阶段的存在，当局部应力达到屈服极限时，将发生塑性变形，出现应力重新分布，由未屈服的材料来承担，进而使截面上的应力逐渐趋于均匀，因而对于塑性材料，一般可不考虑应力集中的影响；但对于脆性材料，因无屈服阶段，当应力集中处的较大应力达到强度极限时，结构就会首先在该处断裂，所以即使在静载下，也应考虑应力集中对结构承载能力的削弱作用。另外，在冲击载荷或周期性变化的交变应力作用下不论脆性材料或塑性材料，应力集中对其强度都有很大的影响。这也是对于低温设备或疲劳设备要求尽量避免这种截面形状突然变化或要求在尖角处倒圆角的原因。上海无损应力怎么检测残余应力的大小和分布会影响材料的机械性能。

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。

如何严格地控制残余应力的分布？工程机械结构件焊接残余应力的存在是必然的。由于残余应力的存在，对于那些承载较大的部件来说应力检测如何严格地控制残余应力的分布是至关重要的，因为完全消除残余应力是不可能的。消除残余应力的方法是通过变形来实现的，如果使结构件产生变形，其变形的规律是难以人为控制的。变形小，结构件的尺寸精度受到影响；变形大，构件无法满足设计要求。对于工程机械结构件来说，当未采取任何控制措施时，其拉、压应力的分布是非常不均匀的，这是由工程机械结构件的几何形状复杂，焊缝相对比较集中的特点所决定的。对于焊接残余应力的控制方法，常用的有:自然时效，但由于工程机械产品的生产周期较短，无法采用；低温退火，由于受其尺寸较大，建造大型退火炉成本太高，特别是运行成本更高，且浪费能源，如果采用煤作为燃料，又易造成环境污染；方法就是振动时效设备，既克服了上述两种方法的缺点，又能达到控制结构件焊接残余应力的目的。对于生产类似较为复杂的焊接件，有着非常重要的借鉴和指导作用。残余应力的研究可以为材料的制造和应用提供新的思路和方法。

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。残余应力的大小和分布可能会影响材料的一些特殊性能。上海无损应力怎么检测

残余应力的研究需要综合使用材料科学、力学等多门学科知识。上海无损应力怎么检测

工件在受热和冷却过程中可能发生的相变。如果切削过程中产生的热量达到了工件材料的相变转化温度，则工件表层材料会在冷却过程中发生相变而使其体积发生变化，较终在工件表层产生残余应力。在实际加工过程中，工件表面较终的残余应力状态是以上几种情况的叠加。一般情况下，若切削速度较低，冷却情况良好，切削温度不是太高时，机械应力会对残余应力的产生和性质起主导作用。当切削速度较高、切削温度也相应升高时，工件材料表面的热塑性变形会起主导作用。当切削速度进一步升高，切削温度达到一定数值时，工件材料的相变就会对工件表面较终的残余应力性质起主导作用。由此可以看出，在切削加工过程中残余应力的产生是一个非常复杂的过程，与切削加工过程中的热力耦合密切相关。上海无损应力怎么检测

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