一、應力和變形的因果關系

傳統(tǒng)的觀點始終認為由于焊后塑性分布的不均勻性分布是產生殘余應力的根源，也就是由于有了塑性變形才產生了殘余應力，多年以來持這一觀點一直得到了界內很多學者的認可，但是經典力學的觀點因為有了力才有可能產生變形，當外力超過了材料的屈服極限才會產生塑性變形，而在屈服極限以下理想的彈塑性體將恢復到原始狀態(tài)，就焊接過程而言，在熔池前沿由于移動熱源的作用，低溫區(qū)的金屬對高溫區(qū)有一個阻礙作用，在焊縫及其附近區(qū)域產生了壓縮塑性應變，而在進入熔池以后，應力趨于零點，而在冷卻的過程中，由于平衡焊縫金屬的熱收縮作用而產生了拉應力，進而產生了拉伸塑性變形，當焊縫金屬冷卻至彈性溫度以內產生了彈性拉伸應變和拉伸應力，因此作者認為：第①，應力與變形的關系為：應力是變形產生的原因或“推動力”，變形是應力作用或存在的表現(xiàn)，彈性變形是應力存在的表征，關系為虎克定律，塑性變形是應力達到極限狀態(tài)（屈服）表征或證據，塑性變形量不反映應力的變化情況。第二，殘余應力作為內應力在構件內自身平衡。殘余應力是構件應力分布的不均勻性的反映，這種不均衡可以使構件發(fā)生變形（即殘余變形）。第三，塑性變形是材料曾經發(fā)生屈服這一歷史經歷的記錄，不應將塑性變形看成是一種持續(xù)存在，因此塑性變形不會影響殘余應力的分布，只與彈性變形相互關聯(lián)，同時存在；第四，塑性變形量可用來描述和計算殘余應力，但不能由此認為塑性變形是殘余應力存在的原因。

應力與變形的關系為：應力是變形產生的原因或“推動力”，變形是應力作用或存在的表現(xiàn)，彈性變形是應力存在的表征，關系為虎克定律，塑性變形是應力達到極限狀態(tài)（屈服）表征或證據，塑性變形量不反映應力的變化情況，殘余應力作為內應力在構件內自身平衡。殘余應力是構件應力分布的不均勻性的反映，這種不均衡可以使構件發(fā)生變形（即殘余變形）。塑性變形是材料曾經發(fā)生屈服這一歷史經歷的記錄，不應將塑性變形看成是一種持續(xù)存在，因此塑性變形不會影響殘余應力的分布，只與彈性變形相互關聯(lián)，同時存在，塑性變形量可用來描述和計算殘余應力，但不能由此認為塑性變形是殘余應力存在的原因。

二、關于消除殘余應力原理的論述

首先，“消除”殘余應力的提法有些欠妥，因為在焊縫及其附近區(qū)域產生的拉應力被遠離焊縫的母材邊緣的壓應力所平衡，其焊后總的內應力為0，所謂消除殘余應力，只是改變了殘余應力的分布特征，使其分布趨于“均勻”，而應該敘述為調整，而不是“消除”。（3）在消除殘余應力方法的敘述中多次提到焊縫存在壓縮塑性變形。例如，采用溫差拉伸法時，“兩側的金屬受熱膨脹對溫度較低的焊縫區(qū)進行拉伸，使之產生拉伸塑性變形以抵消原來的壓縮塑性變形”。采用機械拉伸法時，“ 焊縫壓縮塑性變形得到拉伸并屈服，從而減小由焊接引起的局部壓縮塑性變形量，使內應力降低”。采用滾壓法時，“焊后用窄輪滾壓焊縫和近縫區(qū)，可達到補償焊接所造成的壓縮塑性變形的目的[9]?！倍谖墨I5中，由于作者沒有考慮加熱階段，所以在這樣一個基礎上提出了“例如，對于薄板單道焊而言，機械拉伸法消除應力為通過加載拉伸，使焊縫和近縫區(qū)產生拉伸塑性變形，從而使彈性拉伸應變和拉伸應力減少。溫差拉伸法:兩側的金屬因受熱膨脹對溫度較低的焊縫區(qū)進行拉伸，使之產生拉伸塑性變形，從而使彈性拉伸應變和拉伸應力減少。滾壓法則為用窄輪滾壓焊縫和近縫區(qū)，產生拉伸塑性變形，使彈性拉伸應變和拉應力減小。”兩種論述雖然不同，但是兩者表達的意思卻都是怎樣來消除殘余應力，而焊接的殘余應力本身就為0，談不到消除的問題，所謂的消除中只是改變了內應力的分布特征。

三、殘余應力的均化方法

本文只敘述振動時效的相關知識。

振動時效可以從錯位、晶格滑移等金屬學理論上去解釋。其主要觀點是振動時效處理過程實際上是通過在工件的共振狀態(tài)下，給工件的每一部位（從微觀角度說是工件里的每一個微觀晶格）施加一定的動能量，如果施加的這個能量值與微觀組織本身原有的能量值（殘余應力本身是一種勢能）之和，足以克服微觀組織周圍的井勢（也可以說是對恢復平衡的束縛力），則微觀區(qū)域必然會產生塑性變形，使產生殘余應力的歪曲晶格得以慢慢地恢復平衡狀態(tài)，使應力集中處地位錯得以滑移并重新釘扎，達到消除和均化殘余應力的目的。