对所有熔化式焊接,在焊缝及其热影响区都存在着较大的残余应力。残余应力的存在会导致焊接构件的变形、开裂并降低其承载力’同时。在焊缝的焊趾部位还存在着凹坑、余高、咬边造成的应力集中,而焊趾处的熔渣缺陷、微裂纹又形成了裂纹的提前萌生源,由于受残余拉应力、应力集中和裂纹萌生源的影响。
焊接接头的疲劳寿命大大降低,大量研究和实践表明:金属结构件的疲劳破坏一般起裂于焊接接头的焊趾部位;也就是说,焊接接头更确切地说是焊趾部位的质量决定着金属结构件的使用寿命;同时由于焊接残余应力的存在,金属结构件在其运输、使用过程中容易发生变形甚至开裂,国际焊接协会专家提出用豪克能消除应力设备来提高焊接接头的疲劳寿命和消除焊接应力。通过国内外大量的研究和实例表明:这种方法的适用场合很广,不仅可以有效地应用于焊接结构件的制造过程中,而且特别适用于现场安装焊接、构件修复焊接等场合,不仅可以用来提高焊接接头的疲劳性能,而且可以彻底消除焊接拉应力并产生理想的压应力,是一种非常有前途的焊后处理设备。
用盲孔法残余HK21B盲孔法应力检测仪可以对焊接残余应力值的大小和方向进行测量,在分析残余应力的影响时即使焊接构件的残余应力值远远低于其材料的屈服极限,但如果存在严重的应力集中,那么焊接构件在其运输和使用过程中也会因残余应力的释放而发生永久性的塑性变形,影响构件的尺寸精度甚至开裂。
消除残余应力的方法很多:如自然时效、热时效、振动时效等,但自然时效周期太长,已不满足现在市场经济的快速要求:热时效不仅消耗大量的能源、占用场地、较大的设备资金投入和污染环境,且消除残余应力的效果也因炉况的不同有很大的差异,其对残余应力的消除率一般在40%~80%之间,振动时效虽然使用方便,但其应力消除率一般在30%~50%,豪克能消除应力设备是最彻底消除焊接应力的方法,它不仅使残余应力的消除率达到80%~100%,而且还能产生理想的压应力,这对焊接构件的抗疲劳性能和抗应力腐蚀性能都大有益处。
焊接接头经豪克能焊接应力消除设备处理后,其抗疲劳性能得到显著改善,使用豪克能焊接应力消除设备改善焊接接头的疲劳性能。其效果十分明显,该方法能够大幅度提高焊接接头的疲劳强度。使焊接接头与母材具有相同的疲劳强度,甚至高于母材。疲劳寿命也得到了几十倍的提高,因此,合理的结构设计、高质量的焊接施工、充分的豪克能焊接应力消除设备处理将使承受交变动载荷的钢结构件不再有薄弱环节。可大大延长其使用寿命和安全性,目前豪克能消除焊接应力设备用于提高焊接构件疲劳寿命已在钢结构桥梁上得到广泛的应用,并形成了规范的豪克能冲击在钢结构桥梁上的应用规程+工艺件,同时也在航空发动机、列车转向架、汽车驱动桥、军用摩托车构架上得到广泛的应用,除设备在改善焊接接头疲劳性能、消除焊接残余应力方面有明显效果。