一、焊接殘余應(yīng)力的分類(lèi) 1根據(jù)應(yīng)力性質(zhì)劃分：拉應(yīng)力、壓應(yīng)力 2根據(jù)引起應(yīng)力的原因劃分：熱應(yīng)力、組織應(yīng)力、拘束應(yīng)力 3根據(jù)應(yīng)力作用方向劃分：縱向應(yīng)力、橫向應(yīng)力、厚度方向應(yīng)力 4根據(jù)應(yīng)力在焊接結(jié)構(gòu)中的存在情況劃分：?jiǎn)蜗驊?yīng)力、兩向應(yīng)力、三向應(yīng)力 5根據(jù)內(nèi)應(yīng)力的發(fā)生和分布范圍劃分：第一類(lèi)應(yīng)力、第二類(lèi)應(yīng)力、第三類(lèi)應(yīng)力 二、焊接殘余應(yīng)力的分布規(guī)律 1縱向應(yīng)力x的分布 x在焊件橫截面上的分布規(guī)律為：焊縫及其附近區(qū)域?yàn)闅堄嗬瓚?yīng)力，一般可達(dá)材料的屈服強(qiáng)度，隨著離焊縫距離的增加，拉應(yīng)力急劇下降并轉(zhuǎn)為壓應(yīng)力。 x在焊件縱截面上的分布規(guī)律為：在焊件縱截面端頭，x=0，越靠近縱截面的中間，x越大，逐漸趨近于s。如圖2-9所示。 圖2-11為板邊堆焊時(shí)，x在焊縫橫截面上的分布。 T形接頭的x分布與立板和水平板尺寸有很大關(guān)系，/h越小，接近于板邊堆焊的情況；/h越大，接近于等寬板對(duì)接的情況。 2橫向應(yīng)力y的分布 y =y+y y：焊縫及其塑性變形區(qū)的縱向收縮引起的橫向應(yīng)力； y：焊縫及其塑性變形區(qū)的橫向收縮不均勻、不同時(shí)引起的橫向應(yīng)力。 3特殊情況下的焊接殘余應(yīng)力 厚板中的焊接殘余應(yīng)力 拘束狀態(tài)下焊接殘余應(yīng)力 封閉焊縫中的殘余應(yīng)力 焊接梁柱中的殘余應(yīng)力 焊接管道中的殘余應(yīng)力 三、焊接殘余應(yīng)力對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的影響 1對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響 只要材料具有足夠的塑性，焊接殘余應(yīng)力的存在并不影響結(jié)構(gòu)的靜載強(qiáng)度。 對(duì)脆性材料制造的焊接結(jié)構(gòu)，由于材料不能進(jìn)行塑性變形，隨著外力的增加，構(gòu)件不可能產(chǎn)生應(yīng)力均勻化，所以在加載過(guò)程中應(yīng)力峰值不斷增加。當(dāng)應(yīng)力峰值達(dá)到材料的強(qiáng)度極限時(shí)，局部發(fā)生破壞，而最后導(dǎo)致構(gòu)件整體破壞。所以焊接殘余應(yīng)力對(duì)脆性材料的靜載強(qiáng)度有較大的影響。 2對(duì)構(gòu)件加工尺寸精度的影響 3對(duì)梁柱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響四、減小焊接殘余應(yīng)力的措施 一般來(lái)說(shuō)，可以從設(shè)計(jì)和工藝兩方面著手： 1設(shè)計(jì)措施 盡可能減少焊縫數(shù)量； 合理布置焊縫； 采用剛性較小的接頭形式。 2工藝措施 （1）采用合理的裝配和焊接順序及方向 鋼板拼接焊縫的焊接； 同時(shí)存在收縮量大和收縮量小的焊縫時(shí)，應(yīng)先焊收縮量大的焊縫； 對(duì)工作時(shí)受力較大的焊縫應(yīng)先焊； 平面交叉焊縫的焊接。 （2）縮小焊接區(qū)與結(jié)構(gòu)整體之間的溫差 （預(yù)熱法、冷焊法） （3）加熱“減應(yīng)區(qū)”法 （4）降低接頭局部的拘束度 （5）錘擊焊縫 五、消除焊接殘余應(yīng)力的方法 1熱處理法 熱處理法是利用材料在高溫下屈服點(diǎn)下降和蠕變現(xiàn)象來(lái)達(dá)到松馳焊接殘余應(yīng)力的目的，同時(shí)熱處理還可以改善接頭的性能。 （1）整體熱處理 整體爐內(nèi)熱處理、整體腔內(nèi)熱處理 整體加熱熱處理消除殘余應(yīng)力的效果取決于熱處理溫度、保溫時(shí)間、加熱和冷卻速度、加熱方法和加熱范圍。保溫時(shí)間根據(jù)板厚確定，一般按每毫米板厚12 min計(jì)算，但最短不小于30 min，最長(zhǎng)不超過(guò)3h。 碳鋼及中、低合金鋼：加熱溫度為580680； 鑄鐵：加熱溫度為600650。 （2）局部熱處理 局部熱處理只能降低殘余應(yīng)力峰值，不能完全消除殘余應(yīng)力。加熱方法有電阻爐加熱、火焰加熱、感應(yīng)加熱、遠(yuǎn)紅外加熱等，消除應(yīng)力效果與加熱區(qū)的范圍、溫度分布有關(guān)。 2加載法 加載法就是通過(guò)不同方式在構(gòu)件上施加一定的拉伸應(yīng)力，使焊縫及其附近產(chǎn)生拉伸塑性變形，與焊接時(shí)在焊縫及其附近所產(chǎn)生的壓縮塑性變形相互抵消一部分，達(dá)到松馳應(yīng)力的目的。 （1）機(jī)械拉伸法 （2）溫差拉伸法 （3）振動(dòng)法 六、焊接殘余應(yīng)力的測(cè)定 目前，測(cè)定焊接殘余應(yīng)力的方法主要可歸結(jié)為兩類(lèi)，即機(jī)械方法和物理方法。 1機(jī)械方法 利用機(jī)械加工將試件切開(kāi)或切去一部分，測(cè)定由此而釋放的彈性應(yīng)變來(lái)推算構(gòu)件中原有的殘余應(yīng)力。包括切條法、鉆孔法和套孔法。 2物理方法 是非破壞性測(cè)定焊接殘余應(yīng)力的方法，常用的有磁性法、超聲波法和X射線衍射法。 （1）磁性法是利用鐵磁材料在磁場(chǎng)中磁化后的磁致伸縮效應(yīng)來(lái)測(cè)量殘余應(yīng)力的。 （2）X射線衍射法