焊接殘余應(yīng)力對構(gòu)件有重要的影響,降低和消除殘余應(yīng)力在焊前以及焊接過程中應(yīng)注意采取以下工藝:
采用合理的焊接順序和方向
合理的焊接順序和方向?qū)?后焊接構(gòu)件的變形和殘余應(yīng)力有重要影響。采用的方法依據(jù)構(gòu)件的形狀而不同,遵循的原則是使構(gòu)件在焊接過程中有自由膨脹的余地,防止先完成的焊縫對后焊焊縫形成剛性拘束;在焊接對稱焊縫時(shí),在對稱位置進(jìn)行焊接;在平板拼接焊時(shí),先焊錯開的短焊縫,后焊直通長焊縫。
預(yù)變形、預(yù)應(yīng)力焊接工藝
在焊接封閉焊縫或其他剛性較大、自由度較小的焊縫時(shí),通過焊前給構(gòu)件施加反向預(yù)變形來增加焊縫的自由度,減少焊后的殘余應(yīng)力。另外,通過局部熱態(tài)預(yù)應(yīng)變進(jìn)行的低應(yīng)力無變形焊接技術(shù),也是這類工藝的發(fā)展。
振動焊接工藝
振動焊接是在正常焊接過程中給焊件施加周期性的機(jī)械振動,以降低焊接殘余應(yīng)力,提高焊接質(zhì)量的一種焊接工藝。機(jī)械振動的幅度大小、振動頻率處于可控狀態(tài),它是在振動時(shí)效技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)。振動焊接不僅能降低焊接殘余應(yīng)力,而且能夠大大改善焊接質(zhì)量,提高焊縫的力學(xué)性能。同時(shí),由于應(yīng)力釋放是在焊接過程中進(jìn)行的,因而省去了焊后消除應(yīng)力的工序,從而縮短了生產(chǎn)周期,降低了生產(chǎn)成本。