消除焊接残余应力的方法

四、消除焊接残余应力的方法

焊后结构件是否有必要消除焊接残余应力，应从结构的用途、尺寸、所用材料的性能以及工作条件等方面进行综合考虑。对于下列情况之一，应考虑消除焊接残余应力：

1）要求承受低温或动载，有发生脆断危险的结构。

2）厚度超过一定限度的焊接容器。

3）要进行精密机械加工的结构。

4）有可能产生应力腐蚀破坏的结构。

消除焊接残余应力的方法主要有热处理和机械法。热处理法有整体和局部去应力退火法和中间去应力退火法；机械法包括温差拉伸法、低温处理法、爆炸法和振动法等。

常用的方法有整体去应力退火法、局部去应力退火法和机械拉伸（加载）法。

1.整体去应力退火

将焊件整体放入炉内，缓慢加热到一定温度，然后保温一定时间，空冷或随炉冷却。这种办法消除焊接残余应力的效果最好，一般可以将80%～90%的焊接残余应力消除掉，这是生产中应用最广泛的一种方法。

2.局部去应力退火

对构件局部残余应力处加热以去除应力，其效果不如整体去应力退火，仅可从降低残余应力的峰值，使应力分布比较平缓。但此法设备简单，常用于比较简单的、拘束度较小的焊接结构，如长筒形容器、管道接头、长构件的对接接头等。

3.中间去应力退火

对于大厚度、刚度较大的焊件，为了避免在焊接过程中由于应力过大而产生裂纹，往往在中间加一次或多次去应力退火热处理。

4.机械拉伸（加载）法

产生焊接残余应力的根本原因是，焊件在焊后产生了压缩残余变形，因此焊后对构件进行加载拉伸，产生拉伸塑性变形，它的方向和压缩残余变形相反，结果使压缩残余变形减小，残余应力因此也相应地减小。