關于焊接應力應變問題的分析與探討(3)

     3、關于消除殘余應力原理的論述
   首先，“消除”殘余應力的提法有些欠妥，因為在焊縫及其附近區(qū)域產(chǎn)生的拉應力被遠離焊縫的母材邊緣的壓應力所平衡，其焊后總的內(nèi)應力為0，所謂消除殘余應力，只是改變了殘余應力的分布特征，使其分布趨于“均勻”，而應該敘述為調(diào)整，而不是“消除”�！啊逗附邮謨浴罚�3）”在消除殘余應力方法的敘述中多次提到焊縫存在壓縮塑性變形。例如，采用溫差拉伸法時，“兩側(cè)的金屬受熱膨脹對溫度較低的焊縫區(qū)進行拉伸，使之產(chǎn)生拉伸塑性變形以抵消原來的壓縮塑性變形”。采用機械拉伸法時，“ 焊縫壓縮塑性變形得到拉伸并屈服，從而減小由焊接引起的局部壓縮塑性變形量，使內(nèi)應力降低”。采用滾壓法時，“焊后用窄輪滾壓焊縫和近縫區(qū)，可達到補償焊接所造成的壓縮塑性變形的目的[9]。”而在文獻5中，由于作者沒有考慮加熱階段，所以在這樣一個基礎上提出了“例如，對于薄板單道焊而言，機械拉伸法消除應力為通過加載拉伸，使焊縫和近縫區(qū)產(chǎn)生拉伸塑性變形，從而使彈性拉伸應變和拉伸應力減少。溫差拉伸法:兩側(cè)的金屬因受熱膨脹對溫度較低的焊縫區(qū)進行拉伸，使之產(chǎn)生拉伸塑性變形，從而使彈性拉伸應變和拉伸應力減少。滾壓法則為用窄輪滾壓焊縫和近縫區(qū)，產(chǎn)生拉伸塑性變形，使彈性拉伸應變和拉應力減小�！眱煞N論述雖然不同，但是兩者表達的意思卻都是怎樣來消除殘余應力，而焊接的殘余應力本身就為0，談不到消除的問題，所謂的消除中只是改變了內(nèi)應力的分布特征。
      4、結(jié)論
   1．焊接行為的整個過程才積淀了最后的殘余壓塑塑性應變，所以焊接殘余應力的研究應該考慮加熱過程。
   2.應力與變形的關系為：應力是變形產(chǎn)生的原因或“推動力”，變形是應力作用或存在的表現(xiàn)，彈性變形是應力存在的表征，關系為虎克定律，塑性變形是應力達到極限狀態(tài)（屈服）表征或證據(jù)，塑性變形量不反映應力的變化情況，殘余應力作為內(nèi)應力在構(gòu)件內(nèi)自身平衡。殘余應力是構(gòu)件應力分布的不均勻性的反映，這種不均衡可以使構(gòu)件發(fā)生變形（即殘余變形）。
   3.塑性變形是材料曾經(jīng)發(fā)生屈服這一歷史經(jīng)歷的記錄，不應將塑性變形看成是一種持續(xù)存在，因此塑性變形不會影響殘余應力的分布，只與彈性變形相互關聯(lián)，同時存在，塑性變形量可用來描述和計算殘余應力，但不能由此認為塑性變形是殘余應力存在的原因。
   4. “消除”殘余應力的提法欠妥，在焊縫及其附近產(chǎn)生的拉應力被遠離焊縫的母材邊緣的壓應力所平衡，其焊后總的內(nèi)應力為0，所謂消除殘余應力，只是改變了殘余應力的分布特征，使其分布趨于“均勻”，而不是“消除”。
    參考文獻:
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    6.王者昌，陳懷寧．關于焊接應力變形兩個問題的進一步探討[J].焊接學報，2002，23 (5):69~72.
    7.汪建華．焊接殘余應力形成機制與消除原理若干問題的討論[J].焊接學報，2002，23（3）：75～79.
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    9.中國機械工程學會焊接學會.焊接手冊(3) (第二版) [M] . 北京:機械工業(yè)出版社，2001.