2022年廣南縣焊工培訓-特種作業(yè)人員培訓：消除焊接殘余應力的方法
焊接殘余應力存在于焊接結構中，會導致焊接結構的承載能力下降。如使焊接結構的抗疲勞、抗脆斷、抗應力腐蝕能力的降低，尺寸穩(wěn)定性下降，增大受壓桿件、梁的失穩(wěn)性等。一般焊接殘余應力的影響只有在一定的條件下才表現(xiàn)出來，如低溫、疲勞載荷、存在焊接缺陷、尺寸精度要求較高等工況。事實證明，許多結構未進行消除焊接殘余應力處理，也能安全運行。焊接結構是否應消除焊接殘余應力，要根據(jù)結構的用途、所選用材料的性能等方面綜合考慮。焊接殘余應力形成的根源是近縫區(qū)在焊接過程中產生的壓縮塑性變形。因此消除殘余應力的實質就是使焊接區(qū)產生適量的塑性伸長。按其性質，消除焊接殘余應力的方法可分為熱處理法和機械法。熱處理法有整體和局部消除應力熱處理，機械法分為過載拉伸、振動等。
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（一）焊后熱處理消除焊接殘余應力
焊后熱處理也叫高溫回火處理，是目前最常用的焊后熱處理方法。就是將工件整體或局部加熱到一定溫度，保溫一定時間，其間，工件金屬不會發(fā)生相變，但屈服強度降低，在殘余應力的作用下產生一定的塑性變形，達到消除焊接殘余應力的目的，然后緩慢冷卻。部分鋼材的消除應力熱處理溫度及保溫時間見表5-4。工件進出爐的溫度應在400℃以下，當加熱到400℃以上，升溫速度不得超過5500/6wur℃/h，且不得超過220℃/h，一般情況不低于55℃/h。再緩慢降溫，在400℃以上，降溫速度不得超過7000/8pwur℃/h，且不得超過280℃/h，一般情況不低于55℃/h。到400℃以下，可以出爐空冷，也可以隨爐冷卻。經過整體焊后熱處理，工件上殘余應力將有85%左右被消除。
當某些焊接結構件尺寸過大或不允許整體應力熱處理時，如大型號厚壁容器、球罐等，可以選擇分兩次熱處理或局部消除焊接殘余應力熱處理。分兩次熱處理時，重疊加熱部分就在1500mm 以上。局部消除焊接殘余應力熱處理可以降低焊接結構件殘余應力的峰值，使應力分布趨于平緩，改善焊接接頭的力學性能。局部熱處理只適用于比較簡單的工件，加熱前應在外壁包裹絕熱層，以降低溫差和冷卻速度，熱處理加熱寬度應大于焊縫每側板厚的兩倍。加熱方法可選用電阻絲、遠紅外線、火焰、工頻感應等。目前較常用的是遠紅外線加熱方式。
（二）過載拉伸消除焊接殘余應力
焊后對工件進行整體拉伸，能使焊接接頭在拉力作用下產生一定塑性變形，與壓縮殘余變形相互抵消，以達到減小殘余應力的目的。但整體拉伸程度要嚴格控制，以防止破壞工件的材料力學性能。鍋爐壓力容器耐壓試驗的壓力一般大于工作壓力，在進行耐壓試驗的同時也對工件進行了一次整體過載拉伸消除焊接殘余應力。
（三）機械振動消除焊接殘余應力
機械振動消除殘余應力是用激振器使結構產生一個或多個共振或亞共振，使焊接殘余應力得以釋放，從而降低焊接殘余應力或使應力重新分布。機械振動消除焊接殘余應力的優(yōu)點是設備簡單、時間短、費用低、節(jié)能，目前在工件、鑄件、鍛件中應用較多，能有效提高工件的尺寸穩(wěn)定，消除殘余應力25% ～60%。但振動處理過程中，可能會產生裂紋或引起裂紋擴展，因此在脆斷、疲勞、應力腐蝕危險的情況下不宜采用。
機械振動消除焊接殘余應力，激振器的安裝位置及工件的支撐很關鍵，一般激振器應安裝在工件振動的波峰處，支撐物可用具有彈性的橡膠等，支撐位置應在工件振動的波節(jié)，以便最大限度地釋放能量。波峰和波谷的位置可采用沙子或憑手感確定。
焊工短期技能培訓內容：
第一周：焊工基礎（電焊工安全操作規(guī)范及設備工具的安全使用）手工電弧焊操作技能培訓（例如：手工焊接設備、焊接材料、工具。各種焊接位置的操作技能，單面焊雙面成型技術的操作技巧）。
第二周：氧、乙炔焊接與切割，等離子弧切割（氣焊與切割設備的使用及安全操作規(guī)程），各種厚板、薄板氣焊與切割操作技巧。
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第三周：手工鎢極氬弧焊技術（例如：氬弧焊設備及工具的安全使用和安全操作規(guī)程）；氬弧焊焊接厚、薄板各種焊接位置的安全操作技巧；常用有色技術材料，例如：鋁合金材料的焊接技巧。
第四周：二氧化碳氣體保護電弧焊技術（例如：二氧化碳焊接設備、設備工具的安全操作規(guī)程）；二氧化碳氣體保護焊焊接位置的操作技巧。
