焊接殘余應(yīng)力是指不銹鋼制品管在焊接熱過程中因變形受到約束而產(chǎn)生的殘留在焊接結(jié)構(gòu)中的內(nèi)應(yīng)力。其中尤以焊縫金屬熔化后再凝固、冷卻收縮受到約束而產(chǎn)生的熱應(yīng)力最為顯著，是殘余應(yīng)力的主要部分。在焊接冷卻過程中內(nèi)部金相組織變化時(shí)出現(xiàn)的內(nèi)應(yīng)力是殘余應(yīng)力的次要部分。結(jié)構(gòu)的剛性愈大，即拘束度愈大，產(chǎn)生的殘余應(yīng)力也愈大，對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力的影響也愈大。那么該如何消除不銹鋼制品管焊接殘余應(yīng)力呢？        一、振動(dòng)法

       振動(dòng)法的實(shí)質(zhì)是通過振動(dòng)的形式給不銹鋼制品管施加一個(gè)動(dòng)應(yīng)力，當(dāng)動(dòng)應(yīng)力與其本身的殘余應(yīng)力疊加后，達(dá)到或超過材料的微觀屈服極限時(shí)，鋼管就會(huì)發(fā)生微觀或宏觀的局部、整體的彈性塑性變形，同時(shí)降低并均化其內(nèi)部的殘余應(yīng)力，最終達(dá)到防止不銹鋼管變形與開裂，穩(wěn)定尺寸與幾何精度的目的。所有形狀大小的不銹鋼管都可以使用這種方法完成，不僅適用性強(qiáng)，還節(jié)省成本，效率高。

       二、局部高溫回火

       將焊縫及其附近應(yīng)力較大的局部區(qū)域加熱到高溫回火溫度，然后保溫并緩慢冷卻。常用于不銹鋼制品管焊接接頭，以及長(zhǎng)構(gòu)件的對(duì)接接頭等。雖然局部高溫回火難以完全消除殘余應(yīng)力，但可降低其峰值，使應(yīng)力的分布比較平緩。消除應(yīng)力的效果取決于局部區(qū)域的溫度分布均勻程度，保證足夠的加熱寬度，可以取得較好的降低應(yīng)力的效果。局部高溫回火可采用氣體火焰加熱、工頻感應(yīng)加熱、紅外線加熱及履帶式加熱等方法。

       三、整體高溫回火

       整體高溫回火一般在爐內(nèi)進(jìn)行。對(duì)于尺寸比較大的焊管，也可采用在管材外壁覆蓋絕熱層，而在管材內(nèi)部用火焰或電阻加熱的辦法來處理。把焊件整體加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻。實(shí)踐表明，整體高溫回火消除焊接殘余應(yīng)力的效果最好，它可將80%~90%以上的殘余應(yīng)力消除。

       四、機(jī)械拉伸法

       焊后對(duì)不銹鋼制品管加載，使具有較高拉伸殘余應(yīng)力的區(qū)域產(chǎn)生拉伸塑性變形，卸載后可抵消一部分焊接殘余應(yīng)力。加載應(yīng)力越高，焊接過程中形成的壓縮塑性變形就被抵消的越多，內(nèi)應(yīng)力也就消除的越徹底。

       五、溫差拉伸法

       在焊縫兩側(cè)用可移動(dòng)的火焰進(jìn)行加熱，用與火焰同時(shí)移動(dòng)的噴水進(jìn)行急冷，因此造成了兩側(cè)高、焊縫區(qū)低的溫度場(chǎng)。兩側(cè)的金屬因受熱膨脹對(duì)溫度較低的焊縫區(qū)進(jìn)行拉伸，并且產(chǎn)生拉伸塑性變形，抵消了部分焊接過程中產(chǎn)生的壓縮塑性變形，從而降低了焊接殘余應(yīng)力。        以上就是如何消除不銹鋼制品管焊接殘余應(yīng)力的五種解決方法，正確的設(shè)計(jì)方案是控制應(yīng)力的根本措施，如減少焊縫的數(shù)量及尺寸、避免焊縫過分集中、避免應(yīng)力集中等方法。但是僅依靠正確的設(shè)計(jì)并不能完全控制殘余應(yīng)力，還須利用正確的工藝方法與其相結(jié)合，才能有效地將焊接應(yīng)力的影響控制到較低的程度。