當(dāng)構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度時，將產(chǎn)生不可恢復(fù)的*變形，厚板焊縫殘余應(yīng)力的形成主要是由于焊接過程中不均勻的塑性變形和不均勻的相變結(jié)果產(chǎn)生的。在焊接過程中焊縫及周邊區(qū)域出現(xiàn)超過材料屈服強(qiáng)度值的高值殘余拉壓應(yīng)力有以下幾方面的原因。

1、焊縫局部由高溫降低，焊縫材料經(jīng)歷了一個復(fù)雜的相變過程，晶格重新分布，接近焊縫附近母體材料的相變過程亦很復(fù)雜，由不均勻溫度場產(chǎn)生的應(yīng)力場重新分布；

2、材料的屈服應(yīng)力是由材料在單向常溫受拉應(yīng)力狀態(tài)下測得的，沒有考慮材料的強(qiáng)化，也沒有考慮材料在多項(xiàng)應(yīng)力狀態(tài)下的屈服特性，而多相應(yīng)力狀態(tài)下的屈服特性是無法由實(shí)驗(yàn)室環(huán)境測得的。

3、焊縫材料在收縮過程中，由于軸向和徑向正應(yīng)力不等，主應(yīng)力*大方向上的材料首先進(jìn)入屈服狀態(tài)，軸向和徑向兩個方向上的材料屈服經(jīng)歷了不同的歷史，這種現(xiàn)象使得本來是處于各向同性的金屬材料，表現(xiàn)了各向異性的特性，首先強(qiáng)化的方向屈服強(qiáng)度會超過單向拉伸時測得的值。

因此，在*大主應(yīng)力方向上，材料會較之其他方向強(qiáng)化的厲害一些，其殘余應(yīng)力的值會超過材料在單向應(yīng)力狀態(tài)下測得的屈服應(yīng)力值。

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