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在各種加工過(guò)程中，焊接是比較容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力的加工過(guò)程。焊接是把結(jié)構(gòu)構(gòu)件彼此之間連接起來(lái)，這種結(jié)合就會(huì)使這些工件之間形成約束狀態(tài)。因此，通常所說(shuō)的高頻焊機(jī)焊接殘余應(yīng)力包括兩個(gè)部分：一是當(dāng)焊接件處于自由狀態(tài)時(shí)，由于焊接而產(chǎn)生的應(yīng)力，這種應(yīng)力在焊接件中保持自身平衡，稱為焊接殘余應(yīng)力；一是由于焊接件以外的約束而造成的殘余應(yīng)力，稱為約束應(yīng)力。高頻焊機(jī)焊接殘余應(yīng)力的形成，一般包括下列三個(gè)方面：

(1)間接應(yīng)力，這是焊接前工序帶來(lái)的應(yīng)力，構(gòu)件在軋制和冷拔后其表面具有拉伸應(yīng)力，它與焊接產(chǎn)生的應(yīng)力疊加，并對(duì)焊接后的構(gòu)件的變形產(chǎn)生附加的影響。

(2)組織應(yīng)力，這是由于組織變化而產(chǎn)生的應(yīng)力，它與含碳量及材料的其他成分有關(guān)。其中，直接應(yīng)力是高頻焊機(jī)焊接殘余應(yīng)力形成的主要方面，即焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生主要是由加熱和冷卻時(shí)的熱應(yīng)力及由它所造成的塑性變形來(lái)確定，對(duì)這種殘余應(yīng)力起決定性影響的是開始加熱時(shí)焊接件的溫度分布，也就是焊接件各點(diǎn)的溫度梯度。焊接件的溫度分布受焊接件的形狀、焊接速度及材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)等熱學(xué)性質(zhì)的影響。

(3)直接應(yīng)力，這是由于不均勻加熱而造成的，它是取決于焊接件加熱和冷卻時(shí)的溫度梯度而表現(xiàn)出來(lái)的熱應(yīng)力，是高頻焊機(jī)焊接殘余應(yīng)力形成的主要方面。

此外，構(gòu)件的變形特性對(duì)殘余應(yīng)力的產(chǎn)生也有影響。因?yàn)橹T如材料的屈服應(yīng)力、彈性模量、熱膨脹系數(shù)等都與溫度有關(guān)，屈服應(yīng)力、彈性模量等隨溫度的升高而下降，而熱膨脹系數(shù)則隨溫度的升高而增大。焊接是一個(gè)涉及電弧物理、傳熱傳質(zhì)、冶金力學(xué)的復(fù)雜過(guò)程，并在傳熱過(guò)程中金屬進(jìn)行著熔化和凝固、加熱或冷卻的相變、焊接應(yīng)力與變形等。

高溫停留時(shí)間、冷卻速度等熱傳循環(huán)系數(shù)會(huì)對(duì)焊件的組織狀態(tài)、力學(xué)性能、氫擴(kuò)散以及焊接冷裂紋等產(chǎn)生重要影響。因此高頻焊機(jī)焊接溫度場(chǎng)的準(zhǔn)確計(jì)算是焊接冶金分析、殘余應(yīng)力與變形計(jì)算以及焊接質(zhì)量的控制的前提。從中可以看出，要想研究焊接殘余應(yīng)力必須首先對(duì)焊接過(guò)程中的溫度場(chǎng)進(jìn)行分析，然后得出應(yīng)力的動(dòng)態(tài)分布和應(yīng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)的耦合。