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逆焊接消除焊接残余应力的工艺研究
随着工业生产和科技不断发展，焊接可以说是我们日常生活中非常普遍的一种加工工艺，它贯穿于各种制造行业之中的重要工艺。无论是自动化生产线还是手工焊接，在焊接过程中往往会产生焊接残余应力，这些残余应力不仅会影响焊接构件的工作性能，还会在很大程度上影响到焊接在未来的使用寿命。因此，研究焊接残余应力的产生机理以及寻找有效的消除方法，也成为了焊接工程研究的重要内容之一。
一、焊接残余应力的产生机理
焊接残余应力是指焊接构件固化后因热应力引起的应力残余状态。在焊接过程中，焊接结构的宏观形状和微观组织都会发生变化。热源的作用下，焊接材料受热膨胀后再急速冷却，材料就会出现不均匀收缩状况。如果没有采取相应的热处理或工艺措施，将会在热收缩与固化过程中，产生很大的内应力，从而形成焊接残余应力。经常观察焊接的残余应力包括原因有以下五条：
1、大小：实际上并不存在完全无应力焊接，焊接残留应力是一种必然存在的现象。只不过，在焊接好的构件中，残留应力程度比较轻微，往往不能判定其大小。
2、方向：焊接残留应力的方向主要集中在优压力方向，也就是指应力方向非常均匀，都主要作用于板材的长轴方向。此外，在焊接过程中也可能出现热裂的现象。
3、影响因素：焊接残留应力的产生受到原材料的性能、焊接工艺、焊接环境、焊接设备等很多因素的影响。
4、影响位置：焊接残留应力不仅会集中在焊接部位，而且会扩散到周边区域，这些部位通常会出现变形、裂缝、变形和破损等情况，很容易影响焊接件的稳定性。
5、影响程度：残留应力的大小，对工件的性能会产生不同程度的影响。其中，影响最严重的是扭曲、变形和破裂等问题。这些问题是制造商和厂家需要特别注意的。
二、焊接残余应力的危害
焊接残留应力对焊接构件的影响是非常大的，它会实际上引起以下五个方面的问题：
1、焊缝裂纹：焊接残留应力可能导致焊缝裂纹或热裂，这些损伤是不可修复的。
2、变形：焊接残留应力会引起焊接构件变形，直接影响到工件的出现安装问题。
3、焊接质量：焊接残留应力也将影响焊接构件的质量。在进行焊接构件的测试时，若残留应力太大，将引起质量不合格。
4、性能：焊接残留应力会影响焊接构件的动态和静态特性。
5、使用寿命：焊接残留应力也会显著影响焊接构件的使用寿命。
三、逆焊接的技术原理
逆焊接，是一种消除焊接残余应力的方法。逆焊接的过程是在焊接构件上进行异向焊接，一般采用光学焊接或激光焊接技术，焊接过程时要注意保证工件的机械结构和尺寸不变。在逆焊接工作的时候，焊接工况和参数要选择好，以确保逆焊接的备案达到理想的效果。
逆焊接的机理：对于逆焊接的过程，主要是改变焊缝的组织，改变焊缝区域的应力状态。逆焊接会在焊接位置形成相反的拉伸力，使焊接残留的应力逐步消除，减少焊缝区域的应力集中现象，从而达到减少残留应力的目的。
通过逆焊接，焊接区域大多为时间较短的激光与热熔焊，其效果是在焊点附近产生拉伸力，改变焊缝内部的应力状态，从而消除残留应力。
四、逆焊接的优缺点
相比于其他消除焊接残余应力的方法，逆焊接具有如下的优缺点：
1、逆焊接的优点：
（1）、可以使焊接残留应力彻底消失，之后焊接结构的应力状态将完全符合静态应力分析。
（2）、逆焊接可以减少焊接结构的热影响区域。
（3）、逆焊接过程时间较短，不会对材质的组织和硬度造成明显的影响。
2、逆焊接的缺点：
（1）、逆焊接工艺要求较高，技术含量比较高，需要非常严格的焊接规范。
（2）、逆焊接工艺需要昂贵的设备投资。
（3）、逆焊接工艺在焊接过程中会产生较大的声音和光线，会对工作环境造成干扰。
五、结语
决定焊接残留应力的产生机理研究，以及寻找有效的焊接残余应力消除方法，是焊接工程技术发展的重要方向。逆焊接作为前瞻性、精湛的焊接技术，在工业制造和国防科技等领域都有着广阔的应用前景。同时，逆焊接在焊接非常贵重的零件或关键构件时，能够有效地消除焊接残留应力，保证焊接质量，保障产品的安全性能，也是制造商和厂家需要重视的焊接工艺之一。