江苏焊缝应力路径

振动时效通过振动，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并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。振动时效之所以能够在大多数场合下取代热时效（退火），在实际加工中得到推广应用，得益于该项技术具有的明显优越性：投资少适用性强。与传统的热时效相比它无需庞大的时效炉，现代工业中的大型铸件与焊接件越来越多也越来越大，如采用热时效消除应力则需建造大型时效炉，不只造价昂贵、利用率低，而且炉内温度很难均匀，消除应力效果差。采用振动时效可以完全避免这些问题。因此，目前对长达几米至几十米的桥梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重达几吨至几十吨的超重型铸件，较多地采用了振动时效。残余应力的调整需要考虑材料的具体情况和实际需求。江苏焊缝应力路径

在焊缝两侧各用一个宽度适当的氧乙炔焰炬进行加热，在焰炬后面一定距离，用一根带有排孔的水管进行喷水冷却。乙炔焰和喷水管以相同速度向前移动见下图。这样就形成了一个两侧温度高(其峰值约为200℃、焊接区温度低 (约为100℃)的温度差。两侧金属受热膨胀对温度较低的区域进行拉伸，所以就可消除部分焊接残余应力，据测定，消除的效果可达50%～70%。焊接温差越大,残余应力也越大。因为焊前预热可降低温差和减慢冷却速度,所以可减少焊接应力。在焊接或补焊刚度很大的焊件时,选择构件的适当部位,进行加热使之伸长,然后再进行焊接。这样焊接,残余应力可有效减小。这个加热部位叫做“减应区”。“减应区”原是阻碍焊接区自由收缩的部位,加热了该部位,使它与焊接区近于均匀的冷却和收缩,以减小内应力。江苏焊缝应力路径残余应力的分布可能会随着材料的制造工艺不同而有所变化。

在机械加工过程中，残余应力普遍存在，严重影响构件的加工精度和尺寸稳定性、静强度、疲劳强度，甚至引起腐蚀开裂。但由于其直观性差和不易检测等因素，往往被人们忽视。实际上，残余应力的存在易导致突发性破坏且后果往往十分严重，特别是当其存在于承力件和转动件上时，可能会带来重大事故。研究残余应力，对避免其带来的危害、延长工件使用寿命、缩短企业制造成本，具有积极作用。首先来一段官方的定义：残余应力(ResidualStress)是工件在制造过程中，受到来自各种工艺等因素的作用与影响，当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响就是残余应力。

振动时效法振动时效是利用机械共振的方法消除或均化金属结构在铸造、锻压、焊接和切削等机械加工后所产生的残余应力。它通过向工件施加一定大小和频率激荡力的方式给工件传递能量，使工件发生微小或宏观塑性应变来匀化和消除残余应力。振动时效法不只可以大幅度地消除工件内部的残余应力，而且设备简便、节能环保、消除残余应力效率高。超声波时效法首先在前苏联诞生，并在发达国家得到推广，该方法起先主要应用于船舶、核潜艇、航空航天等对消除应力非常严格的领域。但是由于超声波法只能解决构件表层一定深度内的应力问题，所以相对应用环境较窄，且成本颇高。残余应力的研究需要结合材料力学、热学等学科。

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。残余应力的分布特征可能会在不同材料中有所不同。江苏焊缝应力路径

应力集中不是简单的由于截面面积减小一些而使应力有所增大，而是由于孔的存在。江苏焊缝应力路径

模型的简化和优化是很重要的一步，并不是拿到一个模型就不管三七二十一进行模型的构建了，首先需要对需要建立的模型进行思考：比如对于几何和载荷均对称的结构是否可以采用对称模型提高计算效率？有些部位并不是应力重点关注区域，是否可以在不影响需要关注区域应力计算准确度的情况下简化此区域？在形状突变可能会产生应力奇异的部位是否可以通过合理优化模型以防止其产生：① 建模时，尽量避免出现截面突变区域的存在；② 忽略非关注区域的几何突变，如螺栓孔的螺纹等；③ 无法避免，则应采用结构过渡进行优化，如接管与壳体连接处的倒圆角。江苏焊缝应力路径