Unter Restspannung versteht man die Makrospannung, die im Bauteil oder Material vorhanden ist und sich ohne äußere Kraft oder Drehmoment im Gleichgewicht hält.
Je nach Wirkungsbereich kann der innere Stress, auch Makrostress genannt, im gesamten Körper unterteilt werden. Der innere Stress liegt in einem einzelnen Korn vor. Wenn dieses Gleichgewicht gestört wird, ändert sich die Korngröße. Der innere Stress bezieht sich auf die Wechselwirkung zwischen Atomen.
Auf der Mikroebene verursachen unterschiedliche Atome oder unterschiedliche Anordnungen derselben Art von Atomen die ungleichmäßige Zusammensetzung oder Struktur des Materials, was auf der Makroebene zu Änderungen der Wechselwirkungskraft zwischen Atomen führt. Gieß-, Schmiede-, Schweiß-, Spritz- und Bearbeitungsprozesse führen zu Eigenspannungen im Material.
Schweißeigenspannungen sind die Hauptursache für Schweißfehler wie Verformung und Rissbildung. Schweißverformungen gefährden die Form- und Maßtoleranz, Abweichungen bei der Fugenmontage, vergrößern den Nutspalt im Fertigungsprozess und erschweren den Fertigungsprozess. Schweißeigenspannungen können dazu führen, dass die Schweißnaht, insbesondere die Positionierschweißung, teilweise oder vollständig bricht, und die im Bearbeitungsprozess freigesetzten Eigenspannungen können auch dazu führen, dass das Werkstück nicht geschweißt werden kann. Gleichzeitig kann es durch Schweißeigenspannungen zu Sprödbrüchen kommen , Zugeigenspannung verringert die Ermüdungsfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit, Druckeigenspannung verringert die Stabilitätsgrenze. Schweißeigenspannungen sind daher seit jeher eines der Hauptprobleme im Bereich Schweißen.
Methode zur Kontrolle der Schweißeigenspannung
Die Prozessparameter mit kleiner linearer Energie, Schweißmethode und Zwangskühlungsmaßnahmen werden übernommen. Die angemessene Schweißreihenfolge und -richtung wird übernommen, um die Verteilung der Eigenspannung anzupassen. Die Schweißnaht mit großer Schrumpfung und die Schweißnaht mit großer Spannung werden zuerst geschweißt. Wenn die Schweißnaht gekreuzt ist, wird zuerst die kurze Schweißnaht geschweißt, und dann wird die gerade lange Schweißnaht geschweißt. Die Prozessmaßnahmen zur Reduzierung der Schweißnahtbeschränkung werden übernommen, um die Schweißnahtschrumpfung zu kompensieren und die mittlere Schicht der mehrschichtigen Schweißnaht zu hämmern. Sie können erweitert werden, um Spannung und Beschränkung zu reduzieren, Vordehnung, um die Schweißnahtschrumpfung zu kompensieren, und lokale Erwärmung, um Verformungen in der Schweißnaht zu erzeugen entsprechenden Teil des Bauteils, der den Schweißschrumpf ausgleichen kann.
Methode zum Entfernen von Schweißeigenspannungen
Je nach mechanischer Kraft oder Aufprallenergie kann es in Schweißwalzverfahren, mechanische Streckverfahren, Hämmerverfahren, Vibrationsverfahren, Explosionsverfahren, Wärmebehandlungs-Gesamt-Hochtemperatur-Glühverfahren, lokale Hochtemperatur-Glühverfahren und Temperaturdifferenz-Streckverfahren unterteilt werden ( Niedertemperatur-Spannungsentfernungsverfahren) und Quasi-Schweißerwärmungsverfahren.
