如何防止焊接接头的应力集中

『壹』 为什么对厚壁侧管削薄处理可以防止焊接应力集中，降低接头疲劳强度

“降低”接头疲劳强度？
对厚壁侧管削薄处理可以防止焊接应力集中，是因为均匀化了受力条件。

『贰』 如何减少焊接接头的应力集中

豪克能是目前最彻底消除焊接残余应力并产生出理想压应力的时效方法（各种时效方法消除残余应力
的情况如下：振动时效30～55％、热时效40～80%、豪克能时效80～100％）。可使焊接接头疲劳强度提高50%-120%，疲劳寿命延长5-100倍。金属在腐蚀环境下的抗腐蚀能力提高约400%。

『叁』 在焊接接头中产生应力集中的原因有哪些

焊接接头为什么会产生应力集中：
是由于，在焊接过程中，焊槽和边缘会产生很高的高温，就是由于局部的高温导致局部金属进行了一次组织从组。局部的原子结果发生相应的变化，有渗碳体奥氏体马氏体等，由于三者有两者的性质，硬度较高。所以没有经过高温的材料和进过高温的材料两者之间就产生的一条新的材料带，由于原子排列的不同，导致过渡区的原子间的吸附力下降，同时也就产生了相互排斥，这样就产生了应力 。

『肆』 钢材焊接咬边，应力集中消除

咬边的地方主要是几何形状突然变化，造成应力在此处忽然增大， 形成应力集中内。

材料容厚度即使满足强度要求。是指打磨后，材料的截面积能够满足强度要求，则需要对此区域进行圆滑过渡打磨，是为了让力更好的通过该区域，避免应力的集中。 就好像水流通过1个比较尖锐的变化区域时，会有水流飞溅。而这个区域你打磨圆滑时，水流可以平静的流过。 力也是一样的。

当打磨后的厚度不满足要求时，一般是需要补焊处理的。

『伍』 在焊接研究领域内，控制焊接变形和减少应力集中是目前比较棘手的事，请问各位专家有更好的招吗

一、产生变形的原因及减少变形的方法
1、产生变形的原因
（1）焊接层数太多。
（2）焊接顺序不当。
（3）施工准备不足。
（4）母材冷却过速。
（5）母材过热。（薄板）
（6）焊缝设计不当。
（7）焊着金属过多。
（8）拘束方式不确实。
2、减少变形的方法
（1）使用直径较大之焊条及较高电流。
（2）改正焊接顺序
（3）焊接前，使用夹具将焊件固定以免发生翘曲。
（4）避免冷却过速或预热母材。
（5）选用穿透力低之焊材。
（6）减少焊缝间隙，减少开槽度数。
（7）注意焊接尺寸，不使焊道过大。
（8）注意防止变形的固定措施。
二、防止和减少焊接结构应力的方法
1、选择合理的装焊接顺序
（1）尽可能考虑恢复能自由收缩
1）对大型焊接结构，焊接应从中间向四周进行焊接，只有这样才能使恢复由中间向外依次收缩，减少焊接应力。
2）带肋板的工字钢，若先焊盖板与腹板再焊肋板和腹板的恢复，因角恢复的横向收缩会在盖板与腹板间造成很大的应力，若按顺序从中间逐格、并两边对称焊接使焊件能自由收缩，焊接应力就会大大减少。
（2）、收缩量最大的恢复应先焊
1）先焊的恢复受阻小，故焊后有一定的变形但应力较小。
2）收缩量大的焊缝，容易产生较大的焊接应力。因此焊件上收缩量最大的焊缝先焊可减少焊接应力。若焊件上即有对接焊缝又有角焊缝，应尽量先焊对接焊缝因为对接焊缝的收缩量比较焊缝大。
（3）平面交叉时应先焊横向焊缝
1）在焊缝交叉点会产生较大的焊接应力，若设计不可避免就应采用合理的焊接顺序。
2）T形焊缝和十字焊缝的合理顺序应确保横向焊缝先焊让其自由收缩以减少焊接应力，
注意：起弧点和收弧点应避免在焊缝的交叉点上。
2、选择合理的焊接参数
焊接时，应按焊件的具体情况尽可能采用小直径焊条（焊丝）与较小的热输入，以减少焊件受热范围，从而减少焊接应力。
3、预热法
（1）焊前对焊件的全部（或局部）进行加热，一般为150～350℃，其目的是减少焊接区域整体焊件的温差。温差越小，越能使焊缝区与结构整体均匀冷却，从而减少内应力。
（2）对淬硬倾向较大的材料或修补刚性较大的焊件常用此法。预热温度视金属材料的物理性能、结构刚性、散热条件等具体情况而有所差异。
4、加热“减应区”法
选择焊件的适当部位进行加热使之伸长。加热后再施焊，可使原来刚性大的焊件黄金原来大为减小。它可使焊件焊接区上阻碍接头自由收缩的部位之间温差大为减小，并可均匀冷却与收缩，进行焊接应力。
5、锤击法
（1）焊缝金属因在冷却收缩时受阻而产生拉伸应力，若在焊后冷却过程中用手锤或风动锤敲击焊缝金属，促使焊缝金属产生塑性变形，可抵消一定的焊缝收缩量，起到减小焊接应力的作用。
（2）实践证明：敲击第一层焊缝金属能使内应力几乎全部消除。为防止产生裂纹，应在焊缝塑性较好的热态时进行锤击；但盖面焊缝不宜锤击，因有损焊缝外观。

『陆』 焊接十字接头为什么会产生应力集中

一、由于焊缝的形状和焊缝位置的不同，焊接接头受外力作用后工作应力的分布是不均匀的，其最大应力值σmax比平均应力值σm高，这种情况称为应力集中。

二、在焊接接头中产生应力集中的原因是：

a.焊缝中的工艺缺陷气孔、夹渣、裂纹、未焊透等缺陷都会在其周围引起应力集中，其中尤以裂纹和未焊透引起的应力集中最为严重。

b.不合理的焊缝外形对接焊缝的余高过大、角焊缝过于凸起，均会在焊趾处形成较大的应力集中。

c.设计不合理的焊接接头接头截面的突变、加盖板的对接接头、只有单侧焊缝的T形接头等均会引起应力集中。

三、由于十字接头（T形接头）焊缝向母材过渡较急剧，造成应力分布极不均匀，在角焊缝的根部和过渡处会产生很大的应力集中，见图26。

图26a是未开坡口下面焊缝的应力分布，由于整个厚度没有焊透，焊缝根部应力集中很大，并且随θ角的减小而减小，随焊脚尺寸的减小而增大。

图26b是开坡口并焊透后的应力分布，此时应力集中大大降低。因此，重要的十字接头（T形接头）应该开坡口，采用全焊透结构，以降低应力集中。

第三条说的很清楚了，而且看图也能分析出来

『柒』 焊接应力怎么消除呢

凡是焊接总会有热量产生，工件受热不均匀，凝固时就像铸造原理一样，存在收缩不一不均匀的问题，焊道内部相互拉扯，产生焊接应力；金属填充过程中，在接头部位有余高，凹坑，咬边以及各种焊接缺陷，造成严重的应力集中，产生焊接残余拉应力，造成疲劳裂纹的提前萌生。工件存在焊接应力是处于不稳定的状态，能发生焊接变形、焊接开裂、焊接应力腐蚀等各种问题，特别是压力容器行业，是必须采用工艺进行焊接应力消除的。

常规采用热处理进行应力消除，但随着焊接工艺的改善，焊接件的结构复杂性随之提升，大小尺寸也有很大的改变，热处理的局限性也就凸显出来，受制于处理场地、处理工件大小的限制，需要增加更多的投入成本，同时也热处理工艺造成的高能耗环境污染也是不能忽视的。市场急切的需要新技术来代替这一传统方式焊接应力消除。

豪克能时效应运而生！焊接应力消除，他是一种高频冲击（频率20KHZ以上，振幅30微米以上）技术，能够对各种尺寸各种金属材料各种焊接工艺进行消除焊接应力的处理。豪克能时效技术可以使焊趾部位产生较大的压缩塑形变形，使焊趾处发生圆滑的几何过渡，降低这些部位的应力集中，抑制裂纹的萌生，调整了焊接应力场；同时预支理想压应力，使焊接接头强度增强；在整个处理过程中实现无污染绿色的处理；据统计，豪克能时效（焊接应力消除设备）能够消除80%以上的焊接残余应力焊接应力消除，有效防止焊接变形开裂！

『捌』 减小焊接接头应力集中的措施

目前大多数厂家用的是豪克能焊接应力消除设备来减小焊接接头的应力集中问题！焊接应力消除率达到100%！

『玖』 怎么防止焊接应力集中

焊接残余应力的主要研究内容包括应力的分布、影响以及消除和调整的方法。
焊接残余应力的分布 在厚度不大的焊件中，焊接残余应力基本上是平面应力，厚度方向的应力很小。在自由状态下焊接的平板，沿焊缝方向的纵向残余应力[6]X在焊缝及其附近一般为拉应力，在远离焊缝处则为压应力。对于低碳钢和强度不高的低合金结构钢（屈服强度小于 400兆帕），焊缝上的残余应力[6]X可达到材料的屈服强度[6]S（图1 [焊缝中纵向残余应力分布]分布" class=image>）。垂直于焊缝方向的横向残余应力[6]的分布与焊接顺序和方向有关，后焊的区段一般为拉应力，但平板对接焊时焊缝两端的[6]经常为压应力（图2[焊缝中横向残余应力分]分" class=image>[布]）。厚板焊缝厚度方向的残余应力[6]与焊接方法有关。电渣焊缝中[6]为拉应力。多层焊缝则[6]较低。[6]在厚度上的分布是中心部位最高，逐渐向表面过渡到零。[6]X和[6]在焊缝厚度上的分布也是不均匀的。电渣焊缝中心部位[6]X和[6]的数值大于表层。 多层焊缝则与此相反，表层应力大于中心部位（图3 [厚板多层焊缝中残余应力在厚度上的分布]）。在拘束状态下进行焊接（如封闭焊缝）时，则可能在比自由状态下大得多的范围内出现较高的拉应力[6]X和[6]，因而是更为危险的内应力。
由于焊接残余应力受多种因素的影响，在实际工作中常常需要通过实验测定残余应力的大小和分布。