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焊接残余应力的测定及消除方法
焊接是一种常见的金属连接方法，常见于机械、航空、汽车等行业。然而，焊接过程中会产生残余应力，这些应力会影响接头的力学性能和使用寿命，因此必须对焊接残余应力进行测定和消除。
一、焊接残余应力的产生原因
焊接产生残余应力的主要原因是热应变不均匀，即各个部位的膨胀率不同，导致焊接接头受到应力的影响。这些应力包括热应力、收缩应力、冷却应力等。
热应力是由于焊接过程中，焊接区域受到高温作用后然后在冷却过程中收缩所形成的应力。收缩应力是由于焊接过程中，在局部加热后，焊件在冷却过程中由于晶粒的组织变化或者因为板材硬度不同，引起了晶格缺陷，从而导致焊接接头在收缩时发生了塑性变形。冷却应力是由于焊接区域内的温度不均匀引起的应力。
二、测定焊接残余应力的方法
测定焊接残余应力的方法包括综合应力法、玻尔兹曼方法、畸形法等。
综合应力法是应用阻抗法，其原理是通过外加电压激励在电极间产生一个交变电场，利用特定点处的电流和电位信号比较测出该点处的应变或应力的大小，从而计算出残余应力的大小。
玻尔兹曼方法是通过利用红外线的热辐射，对焊接接头的温度变化参数进行测定，并利用著名的热传导方程计算残余应力分布的大小。该方法对于一些材料的温度变化范围比较小的焊接接头使用效果比较好。
畸形法是利用光学量测技术或者放射学方法，通过对焊接接头畸形的测量进行分析，以计算得出残余应力的大小。
三、消除焊接残余应力的方法
消除焊接残余应力的方法主要包括汽车改进设计、加强预热、控制焊接参数、轻微加热和热处理等。
汽车改进设计包括调整焊接接头结构、降低温度，改善焊接后的冷却效果等。
加强预热是在焊接之前对焊接材料进行加热处理，降低焊接板材的冷却速度，减小残余应力的大小。
控制焊接参数是通过持续监控焊接过程中的温度、电压、电流，控制焊接过程中的参数，降低焊接残余应力的大小。
轻微加热指将焊接接头重新加热到接近原来的温度区域，使其重新形成应力组合，使残余应力消失。
热处理是一种较为普遍的消除焊接残余应力的方法，通过加热焊接区域到特定的温度，使分散在材料中的残余应力集中释放，从而消除焊接残余应力。
综上所述，焊接残余应力是焊接过程中必然伴随的问题，对于焊接接头的力学性能和使用寿命有很大的影响。针对焊接残余应力问题，必须采取有效的测定和消除措施。同时，在日常设计和生产中，应该尽量减少焊接过程中的残余应力问题，从而提高焊接接头的质量。