疲劳失效是焊接结构破坏的主要形式之一，残余拉伸应力降低焊接结构的疲劳性能，而残余压缩应力有利于提高疲劳性能。利用焊缝金属组织转变的方法可以在焊接过程中直接降低焊接残余拉伸应力，甚至产生残余压缩应力，有效地提高焊接结构的使用寿命。 本文运用ANSYS软件计算分析了考虑相变的焊接接头残余应力。探讨了相变作用机理和对残余应力的影响因素、影响规律及应力分布规律，并与实验数据进行了对比。 以刚性拘束直杆为研究对象对相变残余应力机理分析得出：相变应力可以降低热收缩引起的残余拉伸应力，在一定条件下可使残余拉伸应力转变为残余压缩应力。相变开始温度大于600℃左右，残余应力均为拉伸应力，其数值达到材料的屈服强度；相变开始温度在600℃～350℃左右之间，残余应力也为拉伸应力，但随着相变开始温度的降低，拉伸应力数值在下降；相变开始温度在350℃～90℃之间，残余应力为压缩应力；相变开始温度在90℃左右～室温之间时，残余应力又回复为拉伸应力，但随着相变开始温度的降低，拉伸应力数值在上升。相变温度为170℃左右时，残余压缩应力值最大。计算结果与试验数据得到较好的吻合。 采用普通E5015焊条和相变焊条对平板堆焊的残余应力分布进行有限元计算，组织转变有效地降低了焊缝处的残余拉伸应力，并且产生了残余压缩应力。E5015焊接接头沿着焊缝方向的横向残余应力为200～300MPa左右的拉伸应力，纵向残余应力为200～300MPa左右的拉伸应力。相变焊条焊接接头沿着焊缝方向的横向残余应力为-200～-300MPa左右的压缩应力，纵向残余应力为-200～-300MPa左右的压缩应力。E5015