焊接應(yīng)力控制是保障焊接質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其產(chǎn)生源于焊件局部加熱與冷卻導(dǎo)致的不均勻膨脹收縮，有效控制方法包括：焊接前對(duì)零件預(yù)熱，減輕溫度梯度和冷卻速度以減少應(yīng)力；選擇合理焊接順序，先焊遠(yuǎn)離約束點(diǎn)區(qū)域再向約束點(diǎn)推進(jìn)；采用錘擊法，在焊縫冷卻后輕敲焊縫及附近區(qū)域使其發(fā)生微小塑性變形釋放應(yīng)力；運(yùn)用振動(dòng)法，借助設(shè)備振動(dòng)促使材料位移變形消除應(yīng)力；還可通過(guò)熱處理，將焊件加熱至特定溫度并保溫后緩慢冷卻，重新分配平衡內(nèi)部應(yīng)力，降低殘余應(yīng)力及變形開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)，這些方法為金屬焊接提供多元選擇，助力提升焊接質(zhì)量

焊接應(yīng)力控制的有效方法

焊接應(yīng)力是焊接過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題，它可能導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的變形和破壞。為了有效地控制焊接應(yīng)力，以下是幾種常用的方法：

1. 合理的焊接順序和方向

• 先焊收縮量較大的焊縫：這樣可以使焊縫能較自由地收縮，以最大限度地減少焊接應(yīng)力。
• 分段退焊或跳焊：焊接長(zhǎng)焊縫時(shí)，采用分段退焊或跳焊的方法，可以使整條焊縫的溫度分布較均勻且溫升較低，從而有利于減小應(yīng)力。

2. 降低局部剛度

• 反變形法：焊接封閉焊縫或其剛度較大的焊縫時(shí)，可以采取反變形法來(lái)降低結(jié)構(gòu)的局部剛度。

3. 錘擊焊縫區(qū)

• 減小焊接應(yīng)力：利用錘擊焊縫來(lái)減小焊接應(yīng)力是行之有效的方法。當(dāng)焊縫金屬冷卻時(shí)，由于焊縫的收縮而產(chǎn)生應(yīng)力，錘擊焊縫區(qū)，應(yīng)力可減小1/2~1/4。

4. 預(yù)熱法

• 減小溫差：焊接溫差越大，殘余應(yīng)力也越大。因?yàn)楹盖邦A(yù)熱可降低溫差和減慢冷卻速度，所以可減少焊接應(yīng)力。

5. 加熱減應(yīng)區(qū)法

• 減少焊接應(yīng)力：在焊接或補(bǔ)焊剛度很大的焊件時(shí)，選擇構(gòu)件的適當(dāng)部位，進(jìn)行加熱使之伸長(zhǎng)，然后再進(jìn)行焊接。這樣焊接，殘余應(yīng)力可大大減小。

6. 整體高溫回火（消除應(yīng)力退火）

• 消除應(yīng)力：這個(gè)方法將整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)加熱到一定溫度，然后保溫一段時(shí)間，再冷卻。同一種材料，回火溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，應(yīng)力就消除得越徹底。

7. 局部高溫回火

• 局部加熱：只對(duì)焊縫及其附近的局部區(qū)域進(jìn)行加熱以消除應(yīng)力。常用于比較簡(jiǎn)單的、拘束度較小的焊接結(jié)構(gòu)。

8. 機(jī)械拉伸法

• 消除殘余應(yīng)力：產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力的根本原因是焊件焊后產(chǎn)生了壓縮殘余變形。通過(guò)機(jī)械拉伸法可以消除這些殘余應(yīng)力。

9. 溫差拉伸法（低溫消除應(yīng)力法）

• 基本原理：與機(jī)械拉伸法相同，通過(guò)利用溫差來(lái)拉伸焊件，從而消除殘余應(yīng)力。

10. 振動(dòng)法

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復(fù)制
- **消除應(yīng)力**：對(duì)焊縫區(qū)域施加振動(dòng)載荷，使振源與結(jié)構(gòu)發(fā)生穩(wěn)定的共振，利用穩(wěn)定共振產(chǎn)生變載應(yīng)力，使焊縫區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，以達(dá)到消除焊接殘余應(yīng)力的目的[1]()。

11. 隨焊電磁感應(yīng)

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復(fù)制
- **控制冷卻過(guò)程**：通過(guò)在焊接熱源后方同步跟蹤電磁感應(yīng)加熱來(lái)控制接頭的冷卻過(guò)程，該工藝主要適用于控制焊縫熔合區(qū)的裂紋，特別是冷裂紋的形成和擴(kuò)展[1]()。

12. 減小焊縫的數(shù)量和尺寸

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復(fù)制
- **減少應(yīng)力**：在減小變形量的同時(shí)減少焊接應(yīng)力。防止焊縫過(guò)于集中，從而避免焊接應(yīng)力峰值增加[2]()。

13. 降低焊縫中的含氫量及焊后進(jìn)行消氫處理

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復(fù)制
- **減少氫致集中應(yīng)力**：通過(guò)降低焊縫中的含氫量及焊后進(jìn)行消氫處理，可以減少氫致集中應(yīng)力[2]()。

以上方法可以根據(jù)實(shí)際情況單獨(dú)或組合使用，以達(dá)到最佳的焊接應(yīng)力控制效果。

焊接應(yīng)力控制的最新技術(shù)

焊接順序?qū)?yīng)力影響研究

反變形法在焊接中的應(yīng)用案例

錘擊焊縫減應(yīng)力的實(shí)際操作