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焊件在焊接過(guò)程中，熱應力、相變應力、加工應力等超過(guò)屈服極限，以致冷卻后焊件中留有未能消除的應力。這樣，焊接冷卻后的殘余在焊件中的宏觀(guān)應力稱(chēng)為殘余焊接應力。焊接過(guò)程的不均勻溫度場(chǎng)以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產(chǎn)生焊接應力和變形的根本原因。

確保高質(zhì)量的焊縫并不是一件容易的事，因為在整個(gè)焊接區域上的快速加熱和冷卻會(huì )產(chǎn)生殘余應力并改變淬火性能。因而，焊縫被識別為易于發(fā)生機械故障的關(guān)鍵部分。機械故障涉及負載，時(shí)間，材料，制造過(guò)程和環(huán)境的極其復雜的相互作用。焊接效果的結果應在結構設計中予以補償。隨著(zhù)需求的增長(cháng)，需要研究新材料?，F代高強度鋼存在問(wèn)題，因為很難找到合適的填充材料。

由于焊接材料的熔化，焊縫附近會(huì )發(fā)生微觀(guān)結構變化。這導致了熱影響區（HAZ）的發(fā)展。對于較高屈服強度的材料，HAZ可能導致較低的硬度和松弛的有益殘余應力。這些問(wèn)題可以通過(guò)選擇正確的焊縫尺寸和類(lèi)型來(lái)控制。由于焊接接頭缺乏融合和咬邊。這些缺陷可能會(huì )成為裂紋萌生的潛在場(chǎng)所。在較壞的情況下，由于快速加熱和冷卻，殘余應力會(huì )發(fā)生變化，從而導致較高的應力集中和拉伸應力會(huì )顯著(zhù)降低疲勞強度。

使用X射線(xiàn)衍射法的便攜式焊接應力分析儀來(lái)測量焊縫上的殘余應力是比較先進(jìn)檢測手段。測量中機器人進(jìn)行移動(dòng)，從而可以測量幾乎任何形狀或大小的樣品的殘余應力。

焊縫表面上的典型殘余應力分布圖如下：焊縫中的殘余應力通常是平行拉伸的，尤其是在焊縫橫向的焊趾區域 。

通過(guò)優(yōu)化焊接程序和后處理，可以將熱影響區的影響降到較低。 有許多不同的后處理方法可用：焊后熱處理，TIG修整，錘擊噴丸，毛刺磨削，高頻機械沖擊處理（HFMI）等。使用X射線(xiàn)衍射時(shí)測量深度很淺，距離表面只有幾微米。為了進(jìn)行更深的測量，還需要去除材料。 在不影響殘余應力的情況下去除材料的一種方法是電拋光。 利用電拋光方法可以測量深度分布。 當X射線(xiàn)衍射和電拋光與機器人結合使用時(shí)，深度輪廓可以制成3D。