厚壁不锈钢管焊接后产生残余应力的因素：温度残余应力、相变残余应力和装配残余应力

厚壁不锈钢管焊接后存在残余应力，根据产生原因可分为温度残余应力、相变残余应力和装配残余应力。

(1)对接接头的残余应力

中厚钢板对接焊后产生平行于焊缝轴线的纵向残余应力。

1.纵向残余应力

对接接头的纵向残余应力、拉应力分布出现在焊缝及焊缝附近，一般达到或超过厚壁不锈钢管材料的屈服极限。随着距焊缝距离的增加，拉应力急剧下降，变成压应力。当两块对接板宽度相等时，产生的纵向应力分布与焊缝位置对称；当板宽不同时，纵向应力分布也是不对称的。

具有交叉焊缝的对接接头的纵向应力是叠加的，浙江不锈钢管厂家并且两个方向上的应力可以达到相当大的值。如果不考虑横向应力，交叉焊缝的纵向应力分布将被忽略。由此可见，焊缝相交处的应力相当大。

2.横向残余应力

厚壁不锈钢管的横向残余应力是由焊缝金属纵向收缩引起的钢板弯曲变形和焊缝金属横向收缩引起的钢板移动引起的。

(1)如果两块焊接板由于焊缝纵向收缩产生的横向残余应力而沿焊缝轴线分离，则每块板将变形，如如图所示。然而，这两块板实际上是通过焊缝连接成一个整体的。因此，焊缝内部必须承受应力。不锈钢管厂家然而，随着板的宽度增加，弯曲变形的趋势减小，横向残余应力值也减小。

(2)当焊接宽度很宽时，厚壁钢管焊缝横向收缩产生的横向残余应力对弯曲影响很小，因此焊缝中的横向残余应力取决于焊缝的横向收缩。在焊缝的整个长度上进行焊接不是同一时间。背面焊缝的焊缝正在收缩，并受到第一个焊缝的焊缝段的限制。因此，拉应力产生在背面焊缝的焊接段中，而压应力产生在第一焊缝的焊接段中，并且逐段影响，直到厚壁不锈钢管被焊接。

(2)反应应力

如果厚壁不锈钢管本身非常坚硬或者在焊接过程中受到外界的约束，此时产生的应力通常被称为“反作用”残余应力。

在厚壁不锈钢管裂纹的焊接过程中，由于裂纹周围的刚度较高，补焊后会产生大量的反应残余应力，这是补焊后容易再次开裂的原因。

(3)相变应力(组织应力)

在焊接热的作用下，厚壁不锈钢管的焊缝金属和附近的母材会产生一定的结构变化，往往会产生结构应力。例如，当温度快速冷却到35-200时，焊缝产生马氏体结构，这急剧增加了体积，但被周围的基本金属堵塞。因此，焊缝区域将承受纵向压缩残余应力，而加热至点A以下的母材将产生纵向拉伸残余应力。