厚壁不銹鋼管焊接后產(chǎn)生殘余應力的因素：溫度殘余應力、相變殘余應力和裝配殘余應力

厚壁不銹鋼管焊接后存在殘余應力，根據(jù)產(chǎn)生原因可分為溫度殘余應力、相變殘余應力和裝配殘余應力。

(1)對接接頭的殘余應力

中厚鋼板對接焊后產(chǎn)生平行于焊縫軸線的縱向殘余應力。

1.縱向殘余應力

對接接頭的縱向殘余應力、拉應力分布出現(xiàn)在焊縫及焊縫附近，一般達到或超過厚壁不銹鋼管材料的屈服極限。隨著距焊縫距離的增加，拉應力急劇下降，變成壓應力。當兩塊對接板寬度相等時，產(chǎn)生的縱向應力分布與焊縫位置對稱；當板寬不同時，縱向應力分布也是不對稱的。

具有交叉焊縫的對接接頭的縱向應力是疊加的，浙江不銹鋼管廠家并且兩個方向上的應力可以達到相當大的值。如果不考慮橫向應力，交叉焊縫的縱向應力分布將被忽略。由此可見，焊縫相交處的應力相當大。

2.橫向殘余應力

厚壁不銹鋼管的橫向殘余應力是由焊縫金屬縱向收縮引起的鋼板彎曲變形和焊縫金屬橫向收縮引起的鋼板移動引起的。

(1)如果兩塊焊接板由于焊縫縱向收縮產(chǎn)生的橫向殘余應力而沿焊縫軸線分離，則每塊板將變形，如如圖所示。然而，這兩塊板實際上是通過焊縫連接成一個整體的。因此，焊縫內(nèi)部必須承受應力。不銹鋼管廠家然而，隨著板的寬度增加，彎曲變形的趨勢減小，橫向殘余應力值也減小。

(2)當焊接寬度很寬時，厚壁鋼管焊縫橫向收縮產(chǎn)生的橫向殘余應力對彎曲影響很小，因此焊縫中的橫向殘余應力取決于焊縫的橫向收縮。在焊縫的整個長度上進行焊接不是同一時間。背面焊縫的焊縫正在收縮，并受到第一個焊縫的焊縫段的限制。因此，拉應力產(chǎn)生在背面焊縫的焊接段中，而壓應力產(chǎn)生在第一焊縫的焊接段中，并且逐段影響，直到厚壁不銹鋼管被焊接。

(2)反應應力

如果厚壁不銹鋼管本身非常堅硬或者在焊接過程中受到外界的約束，此時產(chǎn)生的應力通常被稱為“反作用”殘余應力。

在厚壁不銹鋼管裂紋的焊接過程中，由于裂紋周圍的剛度較高，補焊后會產(chǎn)生大量的反應殘余應力，這是補焊后容易再次開裂的原因。

(3)相變應力(組織應力)

在焊接熱的作用下，厚壁不銹鋼管的焊縫金屬和附近的母材會產(chǎn)生一定的結構變化，往往會產(chǎn)生結構應力。例如，當溫度快速冷卻到35-200時，焊縫產(chǎn)生馬氏體結構，這急劇增加了體積，但被周圍的基本金屬堵塞。因此，焊縫區(qū)域?qū)⒊惺芸v向壓縮殘余應力，而加熱至點A以下的母材將產(chǎn)生縱向拉伸殘余應力。