焊接过程中不均匀的温度场及局部塑性应变导致了残余应力的产生,从而影响焊接结构的疲劳强度及承载能力。应用ABAQUS的焊接子程序DFLUX,结合单元＂生死＂技术对高强钢焊接流程进行数值分析。获得了焊接温度场和应力场的动态变化过程,计算出焊接温度场及残余应力的分布,绘制出焊接残余应力分布曲线,为优化焊接工艺,控制焊接残余应力提供理论依据。

焊后退火和时效处理是减少焊接残余应力、降低焊后变形的常用方法。但对于大件,焊后退火和时效处理有着各自的局限性。通过对某工程设备的重要部件——大直径筒体组件的工艺实验研究,找出大型工件的残余应力状态和焊后变形规律,采用提高切削加工工序尺寸精度措施,对焊后残余应力释放引起的的变形进行有效补偿,生产出合格的产品,从而达到取代时效工序的目的,大大缩短了产品的生产周期。

焊接过程中,由于受热不均匀,焊接件必然存在焊接残余应力。消除焊接残余应力的诸多方法中,激光冲击和超声波冲击是研究者最关注的。从原理、特点、提高性能方面以及发展前景比较了两种冲击方法,激光冲击的效果明显优于超声波冲击,因此应加快国内激光冲击设备的研制进程。

箱形结构是可以反映出铁路车辆的转向架典型焊接接头和真实约束度的实验试样。文中制造箱形结构试样并测量盖板对接焊缝周围的焊接残余应力。箱型结构有限元模型的残余应力分析使用的是顺序耦合热应力分析法，具体方法是首先设置整个模型的初始温度为20℃，再令焊缝区域温度升高到1700℃，其余区域的温度仍保持20℃，再让模型冷却到室温20℃，这样可以得到相应的温度场。然后再将得到的温度场作为热应力分析的已知条件，得到箱型结构焊接后的应力应变场，整个计算过程在Abaqus软件中实现。通过对比分析证明了测量得到的纵向残余应力值与通过有限元仿真得到的数值两者相似。

同批次液压油缸外筒在服役中先后发生爆裂事故。利用宏观和微观检验、化学成分分析和硬度测试等方法对油缸外筒爆裂的原因进行了分析。结果表明：主要原因是存在焊接裂纹，造成应力集中和氢元素富集，在工作应力和焊接残余应力的共同作用下，发生了氢致延迟脆性断裂。