安徽机械应力

超声波冲击消除焊接应力工艺：超声冲击是一种消除工件表面或焊缝区的残余拉应力，并在工件表面形成压应力的方法。可明显提高焊接接头的疲劳寿命和疲劳强度。焊后处理焊趾部位，使之平滑过渡，从而降低余高造成的应力集中，消除焊趾表面的缺陷；同时在焊趾处产生较大的压缩塑性变形，产生了残余压缩应力，调整了焊接残余应力场，并使焊趾部位得到强化和硬化。以上多方面因素有效地改善了焊接接头的疲劳性能。大量实验数据表明，超声冲击可使钢制焊接接头的疲劳强度提高60~180%，疲劳寿命延长10~135倍；使铝、钛有色金属焊接接头的疲劳强度提高26~48%，疲劳寿命延长5~45倍。超声冲击产品也已形成系列化产品，可普遍应用于船舶、石化、航空、铁路、风力涡轮机、钢或复合材料桥梁，重型起重机械等领域，适用于各种材料焊接结构的焊后处理，达到延长焊接结构疲劳寿命、提高其疲劳强度的目的，并且能在一定程度上消除焊接过程应力和残余应力，特别适用于普通接头、承载接头以及异种材料焊接接头等结构的焊后处理。残余应力的分布可能会在复杂结构的材料中呈现出复杂性。安徽机械应力

在360 ~840℃进行锤击效果较好，增加锤击力可以提高残余应力的消除效果，焊缝中心处产生较大残余压应力。振动时效是20世纪70年代发展起来的一种消除残余应力的方法，具有能耗低、时间短、设备投资少、场地占用小、无环境污染等特点，在许多场合可以代替热时效，达到消除或部分消除焊接结构等零件残余应力的目的，在欧美国家已得到普遍应用。振动时效是对构件施加交变应力，如果这种交变应力与构件某点的残余应力相叠加，达到材料的屈服强度，则该点将产生局部的塑性变形;如果这种应力能够使得材料中的某些点产生晶格滑移，即便应力远没有达到材料的屈服强度，这些点也会发生塑性变形。塑性变形往往是发生在残余应力较大处，因此使这些点的残余应力得以释放。对于大型焊接件，振动时效的处理效果与热时效是一致的。河南超声波应力检测残余应力常常是由材料中的缺陷引起的。

焊接残余应力是构件还未承受荷载而早已存在构件截面上的初应力，在构件服役过程中，和其他所受荷载引起的工作应力相互叠加，使其产生二次变形和残余应力的重新分布，不但会降低结构的刚度和稳定性而且在温度和介质的共同作用下，还会严重影响结构的疲劳强度、抗脆断能力、抵抗应力腐蚀开裂和高温蠕变开裂的能力。目前采用的消除应力的失效方法有振动时效（消除30%~50%的应力）、热时效（消除40%~70%的应力）豪克能PT时效（消除80%~100%的应力）。振动时效处理是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法，是通过振动，使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到超过材料屈服强度的时候，使材料发生微量的塑性变形，从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。

大多采用容器内加热的方法, 即将加热元件置于容器内, 通过辐射及对流换热对整个容器进行加热。容器内加热分为电加热以及燃油( 气) 加热。电加热一般将板式远红外电加热器置于容器内部, 主要以辐射换热为主, 通过热电偶反馈信号至控制回路控制加热器的输出以达到规定的工艺参数, 其自动化程度较高, 但设备投入和对电力的消耗很大。燃油( 气) 法加热是以容器内部喷射燃料燃烧进行加热, 通过形成燃烧产物的回转气流, 利用辐射及对流对整个容器进行加热, 此方法应用比较多, 但很容易在容器内形成不均匀的加热区, 虽然有些单位在设计系统时增加了挡流板, 但仍然不能保证内腔温度的均匀性。个别单位虽然在重点部位加装了远红外电加热器, 但也无法从根本上解决问题。针对燃油( 气) 法的一些弊端, 国内还发展了增压旋转反射燃油加热, 获得了满意的效果。残余应力测量技术需要遵从科学准则和规范。

超声波焊接应力消除设备提高焊接接头疲劳性能的基本原理：金属结构件在焊接时，普遍采用熔化焊接的方法，在金属的填充过程中，在接头部位留有余高、凹坑及各种焊接缺陷，造成严重的应力集中；同时还产生一定的焊接残余应力。在绝大多数情况下，残余拉应力对焊接结构的疲劳强度是不利的。同时，大量研究表明，在焊趾部位距离表面0.5mm左右处一般存有熔渣等缺陷，该缺陷较尖锐，相当于疲劳裂纹提前萌生。在应力集中、焊趾熔渣缺陷及焊接残余拉应力的联合作用下，焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命被严重降低。超声波焊接应力消除设备处理法提高焊接接头疲劳强度和疲劳寿命的基本原理：焊后利用超声波推动冲击工具以每秒二万次以上的频率沿焊缝方向冲击焊缝的焊趾部位，使之产生较大的压缩塑性变形，使焊趾处产生圆滑的几何过渡，从而较大降低了焊趾处余高和凹坑造成的应力集中；消除了焊趾处表层的微小裂纹和熔渣缺陷，抑制了裂纹的提前萌生；调整了焊接残余应力场，消除其焊接拉应力，在焊趾附近产生一定数值的残余压应力；并使焊趾部位材料得以强化。残余应力是材料科学和工程领域中的一个重要研究课题。安徽机械应力

残余应力的测量需要遵循一系列标准化的流程和方法。安徽机械应力

因为水压试验时容器所承受的试验压力均大于容器的工作压力, 例如钢制压力容器其试验压力为容器工作压力的1. 25 倍, 所以容器在进行水压试验的同时, 对容器材料进行了一次相当于机械拉伸的膨胀, 从而消除了部分焊接残余应力。试验结果表明, 当容器材料选定时, 残余应力消除效果与水压试验的压力成正比, 因此可以适当的提高水压试验的压力以利于消除残余应力。由于水压试验是压力容器制造过程中必经的工序, 因此采用此方法无需增加设备的投入, 工期短, 成本低, 体现了良好的经济效益。目前国内常温使用的低压容器已开始采用此技术消安徽机械应力