如何防止焊接接頭的應力集中

『壹』 為什麼對厚壁側管削薄處理可以防止焊接應力集中，降低接頭疲勞強度

「降低」接頭疲勞強度？
對厚壁側管削薄處理可以防止焊接應力集中，是因為均勻化了受力條件。

『貳』 如何減少焊接接頭的應力集中

豪克能是目前最徹底消除焊接殘余應力並產生出理想壓應力的時效方法（各種時效方法消除殘余應力
的情況如下：振動時效30～55％、熱時效40～80%、豪克能時效80～100％）。可使焊接接頭疲勞強度提高50%-120%，疲勞壽命延長5-100倍。金屬在腐蝕環境下的抗腐蝕能力提高約400%。

『叄』 在焊接接頭中產生應力集中的原因有哪些

焊接接頭為什麼會產生應力集中：
是由於，在焊接過程中，焊槽和邊緣會產生很高的高溫，就是由於局部的高溫導致局部金屬進行了一次組織從組。局部的原子結果發生相應的變化，有滲碳體奧氏體馬氏體等，由於三者有兩者的性質，硬度較高。所以沒有經過高溫的材料和進過高溫的材料兩者之間就產生的一條新的材料帶，由於原子排列的不同，導致過渡區的原子間的吸附力下降，同時也就產生了相互排斥，這樣就產生了應力 。

『肆』 鋼材焊接咬邊，應力集中消除

咬邊的地方主要是幾何形狀突然變化，造成應力在此處忽然增大， 形成應力集中內。

材料容厚度即使滿足強度要求。是指打磨後，材料的截面積能夠滿足強度要求，則需要對此區域進行圓滑過渡打磨，是為了讓力更好的通過該區域，避免應力的集中。 就好像水流通過1個比較尖銳的變化區域時，會有水流飛濺。而這個區域你打磨圓滑時，水流可以平靜的流過。 力也是一樣的。

當打磨後的厚度不滿足要求時，一般是需要補焊處理的。

『伍』 在焊接研究領域內，控制焊接變形和減少應力集中是目前比較棘手的事，請問各位專家有更好的招嗎

一、產生變形的原因及減少變形的方法
1、產生變形的原因
（1）焊接層數太多。
（2）焊接順序不當。
（3）施工准備不足。
（4）母材冷卻過速。
（5）母材過熱。（薄板）
（6）焊縫設計不當。
（7）焊著金屬過多。
（8）拘束方式不確實。
2、減少變形的方法
（1）使用直徑較大之焊條及較高電流。
（2）改正焊接順序
（3）焊接前，使用夾具將焊件固定以免發生翹曲。
（4）避免冷卻過速或預熱母材。
（5）選用穿透力低之焊材。
（6）減少焊縫間隙，減少開槽度數。
（7）注意焊接尺寸，不使焊道過大。
（8）注意防止變形的固定措施。
二、防止和減少焊接結構應力的方法
1、選擇合理的裝焊接順序
（1）盡可能考慮恢復能自由收縮
1）對大型焊接結構，焊接應從中間向四周進行焊接，只有這樣才能使恢復由中間向外依次收縮，減少焊接應力。
2）帶肋板的工字鋼，若先焊蓋板與腹板再焊肋板和腹板的恢復，因角恢復的橫向收縮會在蓋板與腹板間造成很大的應力，若按順序從中間逐格、並兩邊對稱焊接使焊件能自由收縮，焊接應力就會大大減少。
（2）、收縮量最大的恢復應先焊
1）先焊的恢復受阻小，故焊後有一定的變形但應力較小。
2）收縮量大的焊縫，容易產生較大的焊接應力。因此焊件上收縮量最大的焊縫先焊可減少焊接應力。若焊件上即有對接焊縫又有角焊縫，應盡量先焊對接焊縫因為對接焊縫的收縮量比較焊縫大。
（3）平面交叉時應先焊橫向焊縫
1）在焊縫交叉點會產生較大的焊接應力，若設計不可避免就應採用合理的焊接順序。
2）T形焊縫和十字焊縫的合理順序應確保橫向焊縫先焊讓其自由收縮以減少焊接應力，
注意：起弧點和收弧點應避免在焊縫的交叉點上。
2、選擇合理的焊接參數
焊接時，應按焊件的具體情況盡可能採用小直徑焊條（焊絲）與較小的熱輸入，以減少焊件受熱范圍，從而減少焊接應力。
3、預熱法
（1）焊前對焊件的全部（或局部）進行加熱，一般為150～350℃，其目的是減少焊接區域整體焊件的溫差。溫差越小，越能使焊縫區與結構整體均勻冷卻，從而減少內應力。
（2）對淬硬傾向較大的材料或修補剛性較大的焊件常用此法。預熱溫度視金屬材料的物理性能、結構剛性、散熱條件等具體情況而有所差異。
4、加熱「減應區」法
選擇焊件的適當部位進行加熱使之伸長。加熱後再施焊，可使原來剛性大的焊件黃金原來大為減小。它可使焊件焊接區上阻礙接頭自由收縮的部位之間溫差大為減小，並可均勻冷卻與收縮，進行焊接應力。
5、錘擊法
（1）焊縫金屬因在冷卻收縮時受阻而產生拉伸應力，若在焊後冷卻過程中用手錘或風動錘敲擊焊縫金屬，促使焊縫金屬產生塑性變形，可抵消一定的焊縫收縮量，起到減小焊接應力的作用。
（2）實踐證明：敲擊第一層焊縫金屬能使內應力幾乎全部消除。為防止產生裂紋，應在焊縫塑性較好的熱態時進行錘擊；但蓋面焊縫不宜錘擊，因有損焊縫外觀。

『陸』 焊接十字接頭為什麼會產生應力集中

一、由於焊縫的形狀和焊縫位置的不同，焊接接頭受外力作用後工作應力的分布是不均勻的，其最大應力值σmax比平均應力值σm高，這種情況稱為應力集中。

二、在焊接接頭中產生應力集中的原因是：

a.焊縫中的工藝缺陷氣孔、夾渣、裂紋、未焊透等缺陷都會在其周圍引起應力集中，其中尤以裂紋和未焊透引起的應力集中最為嚴重。

b.不合理的焊縫外形對接焊縫的余高過大、角焊縫過於凸起，均會在焊趾處形成較大的應力集中。

c.設計不合理的焊接接頭接頭截面的突變、加蓋板的對接接頭、只有單側焊縫的T形接頭等均會引起應力集中。

三、由於十字接頭（T形接頭）焊縫向母材過渡較急劇，造成應力分布極不均勻，在角焊縫的根部和過渡處會產生很大的應力集中，見圖26。

圖26a是未開坡口下面焊縫的應力分布，由於整個厚度沒有焊透，焊縫根部應力集中很大，並且隨θ角的減小而減小，隨焊腳尺寸的減小而增大。

圖26b是開坡口並焊透後的應力分布，此時應力集中大大降低。因此，重要的十字接頭（T形接頭）應該開坡口，採用全焊透結構，以降低應力集中。

第三條說的很清楚了，而且看圖也能分析出來

『柒』 焊接應力怎麼消除呢

凡是焊接總會有熱量產生，工件受熱不均勻，凝固時就像鑄造原理一樣，存在收縮不一不均勻的問題，焊道內部相互拉扯，產生焊接應力；金屬填充過程中，在接頭部位有餘高，凹坑，咬邊以及各種焊接缺陷，造成嚴重的應力集中，產生焊接殘余拉應力，造成疲勞裂紋的提前萌生。工件存在焊接應力是處於不穩定的狀態，能發生焊接變形、焊接開裂、焊接應力腐蝕等各種問題，特別是壓力容器行業，是必須採用工藝進行焊接應力消除的。

常規採用熱處理進行應力消除，但隨著焊接工藝的改善，焊接件的結構復雜性隨之提升，大小尺寸也有很大的改變，熱處理的局限性也就凸顯出來，受制於處理場地、處理工件大小的限制，需要增加更多的投入成本，同時也熱處理工藝造成的高能耗環境污染也是不能忽視的。市場急切的需要新技術來代替這一傳統方式焊接應力消除。

豪克能時效應運而生！焊接應力消除，他是一種高頻沖擊（頻率20KHZ以上，振幅30微米以上）技術，能夠對各種尺寸各種金屬材料各種焊接工藝進行消除焊接應力的處理。豪克能時效技術可以使焊趾部位產生較大的壓縮塑形變形，使焊趾處發生圓滑的幾何過渡，降低這些部位的應力集中，抑制裂紋的萌生，調整了焊接應力場；同時預支理想壓應力，使焊接接頭強度增強；在整個處理過程中實現無污染綠色的處理；據統計，豪克能時效（焊接應力消除設備）能夠消除80%以上的焊接殘余應力焊接應力消除，有效防止焊接變形開裂！

『捌』 減小焊接接頭應力集中的措施

目前大多數廠家用的是豪克能焊接應力消除設備來減小焊接接頭的應力集中問題！焊接應力消除率達到100%！

『玖』 怎麼防止焊接應力集中

焊接殘余應力的主要研究內容包括應力的分布、影響以及消除和調整的方法。
焊接殘余應力的分布 在厚度不大的焊件中，焊接殘余應力基本上是平面應力，厚度方向的應力很小。在自由狀態下焊接的平板，沿焊縫方向的縱向殘余應力[6]X在焊縫及其附近一般為拉應力，在遠離焊縫處則為壓應力。對於低碳鋼和強度不高的低合金結構鋼（屈服強度小於 400兆帕），焊縫上的殘余應力[6]X可達到材料的屈服強度[6]S（圖1 [焊縫中縱向殘余應力分布]分布" class=image>）。垂直於焊縫方向的橫向殘余應力[6]的分布與焊接順序和方向有關，後焊的區段一般為拉應力，但平板對接焊時焊縫兩端的[6]經常為壓應力（圖2[焊縫中橫向殘余應力分]分" class=image>[布]）。厚板焊縫厚度方向的殘余應力[6]與焊接方法有關。電渣焊縫中[6]為拉應力。多層焊縫則[6]較低。[6]在厚度上的分布是中心部位最高，逐漸向表面過渡到零。[6]X和[6]在焊縫厚度上的分布也是不均勻的。電渣焊縫中心部位[6]X和[6]的數值大於表層。 多層焊縫則與此相反，表層應力大於中心部位（圖3 [厚板多層焊縫中殘余應力在厚度上的分布]）。在拘束狀態下進行焊接（如封閉焊縫）時，則可能在比自由狀態下大得多的范圍內出現較高的拉應力[6]X和[6]，因而是更為危險的內應力。
由於焊接殘余應力受多種因素的影響，在實際工作中常常需要通過實驗測定殘余應力的大小和分布。