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#金属中心 #残留应力 #振动应力消除机 #超音波应力量测系统

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~~焊件残留应力的危害与消除之必要性~~
焊后变形与残留应力有着极大关系;在焊接过程中，除了有热应力产生外，因为热造成变形也是一个无法避免的现象，而产生变形最主要的原因是，当热应力超过降伏强度时，材料开始变形释放出超出降伏强度的应力，而材料处于高温状态之下，其降伏强度会降低，使材料容易受残留应力影响而变形。
焊接受残留应力影响之变形：
(a).横向收缩（Transverse Shrinkage）：垂直于焊道方向的收缩变化。
(b).纵向收缩（Longitudinal Shrinkage）：平行于焊道方向的收缩变化。
(c).角变形（Angular Distortion）：由于沿厚度方向之温度不均匀分布所
引起的角度变化。
(d).回转变形（Rotational Distortion）：由于热膨胀之作用所引起的
回转变化。
(e).纵向翘曲变形（Bending Distortion）：当焊道位置不在母材中性
轴时，因热收缩不均匀而形成沿焊道方向的挠曲变化。
(f).挫曲变形（Buckling Distortion）：当焊接薄板时，由于热压应力
之作用所引起的波浪状变形。
以下介绍残留应力对焊件的其他危害:
1. 残留应力造成焊接龟裂的影响:
焊接残留应力是造成焊接龟裂的主要原因之一，尤其对较脆性的材料而言，焊接龟裂是一项很难避免之问题。纵向残留应力促使横向裂纹的产生，横向残留应力则引起纵向龟裂。
2. 对焊件延性及破断强度的影响：
当材料本身具有较佳之延展性时，残留应力会造成焊道塑性变形。若材料本身之延展性较差，残留应力将会使整个材料较容易破坏断裂，因为材料内已存在着拉应力，只要外加一小负荷，即可达到降伏强度而开始变形；但是由于材料本身延性不足，负荷持续加重容易造成材料破断。
3. 残留应力对疲劳强度的影响：
残留应力对焊件之疲劳强度的影响，与整​​个应力分布及承受之应力有关。一般而言，当外加应力方向与残留应力方向相同时，会造成疲劳强度降低，但是当外加应力方向与残留应力方向相反时，则会对疲劳强度有所帮助。
4. 残留应力对加工精准度的影响：
在焊接工作结束之后，工件往往还会有后续的加工处理。焊接件在经过切除之后，该处的应力同时被释放，焊接残留应力为了达到一个平衡状态，必须要重新分布，于此同时焊接件的形状和尺寸也将产生变化，加工精准度不易控制。
5. 残留应力对应力腐蚀的影响：
腐蚀为金属与周围环境产生化学作用并引起破裂，而当在发生腐蚀的同时还有附加残留应力的作用则会加速腐蚀破坏，此为应力腐蚀破裂。
总体而言，工业界碰到上述5种焊件的品质与安全性问题，均是受到残留应力的影响而造成，故残留应力的消除对焊件而言非常重要。而残留应力的消除目前仅有以热的方式或机械力的方式施行，以热的方式是一般人最常采用的，但是并不是所有的人或物皆适合，这时你可以有另外的选择。就像是当你的材料遇热后会变质(好比不锈钢弛力退火后会敏化而会开始生锈)、会变软(淬火钢弛力退火后会麻田散铁会消失不见而致硬度下降)、会变形(工件进行弛力退火后会因应力的大量释放而变形)、会氧化(因在高温中材料易与氧结合)等，或是你的工件太巨大等皆不适用，另外热处理的设备昂贵(尤其具备真空或保护气氛功能者)、处理时间长(约较振动多4倍以上的时间)、处理场地受限制(无法将炉子带到施工现场)等，此时振动应力消除则是最佳的选择！​