如果金屬不受約束鉴吞，那么當金屬被加熱和冷卻相同溫度時仔省，它將膨脹和收縮相同的長度。焊接過程中所進行的加熱和冷卻是不均勻的揉远，而且在焊縫和臨近焊縫的區(qū)域之間會存在溫差斟迁。不均勻的加熱和局部拘束會在焊接區(qū)（包括焊縫金屬）產(chǎn)生應(yīng)力。如果溫度變化較大衰件，應(yīng)力將超過金屬的屈服點受贫，金屬將發(fā)生屈服，以至于拘束應(yīng)力或殘余應(yīng)力將維持在金屬的屈服點碍逐。這意味著在焊件內(nèi)的屈服應(yīng)力將同時產(chǎn)生在三個方向浴蝉。這些內(nèi)部的或保留的應(yīng)力被稱作殘余應(yīng)力亥戒，即“在沒有外部作用力或溫度梯度的情況下，在接頭冗腐、工件或材料中存在的應(yīng)力率偏。”

　　當作用于工件上的應(yīng)力超過了屈服強度蚊患， 那么工件將以塑性的方式屈服浙于，以至于應(yīng)力將減小到屈服點。在具有單向應(yīng)力的簡單結(jié)構(gòu)（此結(jié)構(gòu)是由塑性材料制成的）中挟纱，這種現(xiàn)象是常見的羞酗。然而，由于正常的加熱和冷卻所產(chǎn)生的收縮應(yīng)力實際上是產(chǎn)生在三維尺寸上紊服。例如檀轨，在薄板中在X和Y方向上將產(chǎn)生相互垂直的拉應(yīng)力，當板厚增加時欺嗤，應(yīng)力將產(chǎn)生在X参萄、Y和Z三個方向上。

　　當單向應(yīng)力作用于薄而脆的材料上時煎饼，這些材料將在拉力的作用下以脆性的方式斷裂讹挎，斷口將呈現(xiàn)出很少的或無塑性狀態(tài)。在這種情況下吆玖，材料無屈服點筒溃，因為此時材料的屈服強度和抗拉強度是相等的。不產(chǎn)生塑性變形的斷裂稱為脆性斷裂沾乘。當在塑性材料中產(chǎn)生兩向或三向應(yīng)力時蜻赃，尤其是在厚板中產(chǎn)生X、Y善王、Z三向應(yīng)力時，將形成脆性斷口荡偶，這與脆性材料所形成的斷口相似带蔬。

　　可以采用很多方式減小殘余應(yīng)力。如果焊接應(yīng)力超過了材料的屈服強度烧乙，材料就會產(chǎn)生塑性變形拐扛，從而使焊接應(yīng)力更加均勻并且應(yīng)力仍然維持在金屬的屈服點。這雖然不能消除殘余應(yīng)力辱窘，但至少將使應(yīng)力分布更均勻楷焦。另一種減小高的或峰值殘余應(yīng)力的方式是通過加載或加熱焊縫附近區(qū)域以便拉伸焊縫，從而使它們膨脹來實現(xiàn)的膝班。加熱使焊縫金屬的屈服強度減小头位，而且膨脹將使焊縫中的峰值殘余應(yīng)力減小布虾，這種方式也會使焊縫區(qū)的應(yīng)力分布更加均勻。減小峰值殘余應(yīng)力的更有效的方式是采用消除應(yīng)力熱處理虱硝。在消除應(yīng)力熱處理中屹蚊，焊件被均勻加熱到高溫，在高溫時金屬的屈服強度將大大降低进每。然后汹粤，焊件緩慢而均勻地冷卻，因此工件間的溫差較小田晚，冷卻均勻嘱兼，在焊件內(nèi)部將產(chǎn)生均勻的低應(yīng)力。高溫預熱也會減小殘余應(yīng)力贤徒，因為整個焊件都處于相對高的溫度狀態(tài)芹壕，從而使冷卻更加均勻，因此會減小峰值殘余應(yīng)力泞莉。

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