304不銹鋼管焊接殘余應力對焊接結構的承載能力、疲勞強度和穩定性造成了一定程度的危害,給焊接質量控制添加了不確定因素。因此,調控及消除304不銹鋼管焊接殘余應力具有重要的工程意義。目前針對殘余應力的相應措施主要分為:焊前設計措施、焊中控制措施以及焊后消除措施。

焊前設計措施就是304不銹鋼管廠家在焊接設計時就針對殘余應力和變形采取的措施,主要包括:合理制定焊縫形式和尺寸、適當安排焊縫位置以及不過多添加焊縫等。焊中控制措施又叫工藝措施,是指在焊接過程中同步采取的防止和減小焊接應力及變形的方法,包括:合理選擇焊接方式、焊接規范和裝配順序,合理選擇輔助措施和工藝(反變形法、剛性固定法等),隨焊溫度場調控法(隨焊溫差拉伸法、隨焊激冷法等),隨焊逆變形調控法(預拉伸法、隨焊碾壓法、隨焊錘擊法、隨焊沖擊碾壓法)。

焊后消減措施即在焊接完成后采用適當的方式來降低或消除殘余應力,常被分為機械方法和熱處理法。機械作用法就是對焊接接頭施加外力,使得構件發生塑性變形,進而使應力發生降低。常用的機械法主要有振動時效法、機械拉伸法、超聲波沖擊法等;熱處理法就是通過304不銹鋼管的屈服強度會隨溫度升高而降低的現象以及高溫下的蠕變效應,進而將304不銹鋼管焊接殘余應力進行降低,熱處理法常被分為整體熱處理和局部熱處理。

相比于機械方法,焊后熱處理法不但可以有效的釋放殘余應力,而且還可以改善焊接接頭的組織分布和力學性能,并且在一些大口徑304不銹鋼管中,機械方法會存在一定的局限性。因此,焊后熱處理工藝是當前工程應用中降低或消除304不銹鋼管殘余應力的主要方法。