多种焊接残余应力消除方法的对比分析
焊接过程中，若焊接件的焊接位置受到不均匀加热，则焊接件将产生塑形変形及接残余应力。焊接余应力会降低接件的服役性能，不仅影响焊接件的形状和尺寸精度，还会降低其抗疲芳强度和抗腐蚀能力。
焊接残余应力是产生变形和开裂的主要原因。焊后消除焊接残余应力的方法较多，例如：焊后热处理、爆炸、激光超声波、锤击深处理振动逆焊接温差处理等方法。本文主要闻述这几种方法的优缺点。
焊后热处理(简称PWHT)
（1）、降低热影响区的硬度。焊后热处理温度越高。热影响区的软化效果越好，但温度太高会使强度降低，所以热处理加热温度和保温温度要控制恰当。
（2）、释放焊接位置中的氢。及时恰当地进行焊后热处理，实质上是脱氢处理，可以防止出现氢致裂纹。
（3）、提高抗腐蚀能力。焊接件腐蚀的原因是由于拉应力和腐蚀介质。这两个只要缺少个就不会使焊接件产生腐蚀裂纹。
（4）、影响焊接件的强度。焊后热处理可以消除焊接残余应力、降低硬度和含氢量，使焊接件的脆性断裂强度、变强度及抗腐蚀开裂能力都有所提高。
（1）、改善疲劳性能不明显。影响疲劳强度的主要原因是应力集中，造成应力集中的原因有表面粗糙、未焊透、焊别裂纹不、合理的结构设计等。因此，一般情況下焊后热处理不会改善焊接件的疲劳性能。
（2）、影响焊接件的再热脆化。由于焊接件会有碳化物形成元索的沉淀析出或杂质元素的偏聚，再热脆化好发生在后热处种理的温度范围，所以一定要注意焊后热处理带来的再热脆化问题。
（3）、影响焊接件的再热裂纹。再热裂纹通常在 600℃左右最为显著，正好在焊后热处理的温度范围。因此，焊后热处理加热温度的选择既要避免产生再热裂纹又要较好地消除焊接件的残余应力。
（4）、影响焊接件缺口的韧性。焊后热处理可使低、中强度结构钢焊接件的焊接接头的淬硬组织退火并软化，消除焊接残余应力，减少脆性，提高塑性和韧性。但是，对于调质高强度钢，如果焊后热处理加热温度超过原调质回火温度时，会失去调质效果，使强度和韧性下降。
（5）、成本较高，操作不方便，较难控制消除残余应力的效果。
爆炸处理
爆炸处理采用的炸药有一定的危险性，一定要妥善保管。爆炸处理如果药量不当或者炸药布置不合理就可能造成焊接件的宏观变形、炸伤、消除焊接残余应力不明显等不良后果。
激光处理（简称 LSP）
如果激光处理不能全部覆盖焊接区域，就会造成改善疲劳性能不明显或不均匀的现象。由于这个原因，我们国内也在不断地研制和开发新的激光处理设备。
超声波处理（简称 UIT）
超声波处理只能对一定深度的表层金属产生作用，消除厚板零件的焊接残余应力的效果不明显，尤其在板厚方向距离表层越远消除残余应力的效果越弱。
锤击处理
锤击处理可能诱发小裂纹和应变时效脆化以及降低材料的抗腐蚀能力等。
深冷处理
深冷处理的最终效果不仅取决于深冷处理工艺，而且还与深冷处理前的热处理工艺以及和热处理工艺相关的工艺顺序息息相关，所以深冷处理的稳定性较差。深冷处理只能对小型零件进行处理，例如∶刀具、模具、齿轮等。
振动处理（简称 VSR）
振动处理消除焊接残余应力的效果受焊接件的尺寸、材料及振动处理工艺的影响比较大。
逆焊接温差处理（简称 AWHT）
逆焊接温差处理是利用与焊接加热过程相反的方法，采用冷却介质使焊接区域获得比周边母材低的负温差，在冷却过程中焊接区域周边母材拉伸而产生伸长塑性变形，从而抵消焊接时产生的压缩塑性变形，达到消除焊接残余应力的目的。
优点
如果温差足够大，就可以在被处理的焊接件表面产生双向的压缩应力层，防止应力腐蚀。
缺点
逆焊接温差处理成本较高，操作比较困难。
结论
通过对几种消除残余应力的方法进行比较，我们可以从经济性、可行性、方便性、效率等诸方面考虑消除残余应力的方法，延长焊接件的使用寿命，避免或减轻不良事故发生造成的经济损失，甚至挽救生命，争取得到较大的经济效益和社会效益。
免责声明：本文摘抄自连云港职业技术学院，作者陈怡、张咏琴、于淑静，文章只做分享使用，如有侵权，请联系删除。
