殘餘應力的產生及去除

殘餘應力的產生原因

一個構件在生產、加工及處理過程中,受到了不均勻應力場、應變場、溫度場、材料組織的不均勻性等內在和外在的影響,在構件完成後仍然保留下來的應力。構件在沒有外部因素作用下,構件內部保持平衡而存在的應力。

當一個構件承受載荷超過了彈性極限範圍,卸去載荷後構件內殘存的應力.

殘餘應力產生原因的分類

⑴熱處理產生的殘餘應力 ⑵表面處理產生的殘餘應力 ⑶切削和磨削產生的殘餘應力 ⑷冷加工產生的殘餘應力 ⑸鑄、鍛造產生的殘餘應力 ⑹電鍍產生的殘餘應力 ⑺焊接產生的殘餘應力

殘餘應力分析儀可快速、輕鬆分析齒輪、軸承、軋輥、曲軸、凸輪軸、壓力容器管道以及其它一些零部件在熱處理、機加工、焊接、噴丸、滾壓等處理過程中產生的殘餘應力。有效避免有害的殘餘應力對工件的抗疲勞強度和耐蝕性能的降低,延長工件使用壽命,避免造成重大事故。而有些零件引入有益的殘餘應力,如滾壓、噴丸等可提高工件的表面性能。因此,殘餘應力的精確測量變得非常必要。

根據殘餘應力相互影響和範圍的不同可分為三種 :

⑴ 宏觀應力:由構件的不同部分的宏觀變形不均勻性 引起的,或不均勻外部載荷引起的應力,即體積應力(較大的材料區域),宏觀尺寸範圍內的平衡。

⑵ 微觀應力:它是由晶粒或亞晶粒之間的變形不均勻性產生的,即組織內部應力或結構的殘餘應力(材料較小的範圍內),在晶粒尺寸內的平衡。

⑶ 晶格畸變應力:它是由構件在塑性變形中形成的大量點陣缺陷引起的,或各晶粒內部存在的不均勻的殘餘應力、位錯引起的不均勻變形的應力(極小的材料 區域內),單個晶胞內的平衡。

殘餘應力的產生及去除

殘餘應力分析儀器

工件在熱處理時形成的畸變與裂紋,就是這些內應力綜合作用的結果。同時,在熱處理應力的作用下,有時會使工件的某一部分處於拉應力狀態,而另一部分處於壓應力狀態,有時可能使工件內部各部分的應力狀態分佈十分複雜。對此,應根據實際情況加以分析。
殘餘應力的去除和調整一 熱時效法

⑴回火 加工變形→焊接→淬火→溫度→時間→速度
⑵電阻法 直接加熱→局部
二 機械法
⑴靜載法 自然時效
⑵振動時效法 共振和諧波→激振→控制和檢測
⑶滾壓法 壓應力→疲勞強度→光潔度→開裂、壽命
⑷噴丸法 壓應力→抗疲勞→提高硬度→耐腐蝕


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