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实例浅析焊接应力消除中的拉应力与压应力

更新时间：2022/6/30  点击数：956

什么是拉应力？什么是压应力？

材料受到的外力称为外载荷，材料内部产生的反作用力称为应力。物体两端受到指向它的两个共线的力，该物体截面上受到的是压应力，为负。物体两端受到背向它的两个共线的力，该物体截面上受到的是拉应力，为正。

分析一个应力是为拉应力，还是为压应力，主要看作用在物体上的力的反作用力的效果，即外界施加在物体上的力的效果，是使物体的尺寸有变大的趋势，还是变小的趋势，变小即为压应力，变大即为拉应力。

拉应力和压应力的好坏

通常拉应力是造成金属零部件疲劳的“有害应力”。拉应力会逐渐造成金属翘曲、表面开裂甚至断开等等隐患。我们常说的消除残余应力，主要针对的就是拉应力。
而压应力通常是有益的。压应力提高原材料的变形能力。金属原料在挤压变形区中处于强烈的三向压应力状态,可以充分发挥其塑性,获得大变形量。提高原材料的变形能力。压应力能够增加微裂纹闭合力，阻滞裂纹扩展；能够抵抗服役状态下外载荷引起的部分拉应力，从而延长疲劳寿命。

焊接残余应力中的拉应力与压应力

焊接结构的疲劳强度与残余应力密切相关，由于焊接部位存在较大的残余拉应力，造成焊接部位疲劳开裂，裂纹扩展的速度和长度和拉应力的大小成正比。所以针对金属焊接件，消除焊接残余应力是非常必要的一道工序。

消除焊接残余应力的案例

米6体育app官网下载科技承接的某特大型项目，管道所用材质为304L奥氏体不锈钢，厚度约30mm，岔管高度在10m以上，焊脚尺寸约20m，项目总吨位约四万吨，经检测焊趾区域残余应力为300MPa以上的拉应力，如对应力不进行处理，设备在使用过程中将必然产生应力腐蚀。

米6体育app官网下载公司采用豪克能焊接应力消除设备对焊缝进行消应力处理，处理完后经检测残余应力为100MPa左右，且为压应力，大大提升了焊缝的强度和疲劳寿命。