在机械加工过程中,残余应力普遍存在,严重影响构件的加工精度和尺寸稳定性、静强度、疲劳强度,甚至引起腐蚀开裂。但由于其直观性差和不易检测等因素,往往被人们忽视。实际上,残余应力的存在易导致突发性破坏且后果往往十分严重,特别是当其存在于承力件和转动件上时,可能会带来重大事故。研究残余应力,对避免其带来的危害、延长工件使用寿命、缩短企业制造成本,具有积极作用。首先来一段官方的定义:残余应力(ResidualStress)是工件在制造过程中,受到来自各种工艺等因素的作用与影响,当这些因素消失之后,若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失,仍有部分作用与影响残留在构件内,则这种残留的作用与影响就是残余应力。残余应力的分布对于材料的性能有着很大的影响。杭州振动时效去应力仪器
焊接应力的产生:焊接中.焊缝处温度迅速升高,体积膨胀。热影响区温度低,阻碍焊缝膨胀,结果焊缝处产生压应力,热影响区产生拉应力。但此时焊缝处于塑性状态,焊缝被压应力墩粗,松弛了此应力。焊后冷却时,热影响区冷却速度快,很快进入弹性状态,焊缝处温度高,处于塑性状态。这时焊缝收缩,较热影响区收缩慢,焊缝阻碍热影响区收缩,焊缝仍受压应力,影响区受拉应力。但焊缝处于塑性状态,焊缝的塑性墩粗,松弛了此应力。热影响区温度不断降低,冷却速度也变慢,当焊缝的冷却速度高于热影响区时,焊缝收缩较快,焊缝的收缩受到热影响区阻碍,应力方向发生了转变,焊缝受拉应力,热影响区受压应力。当焊缝和热影响区都进入弹性状态时,因焊缝温度高,冷却速度快,收缩量大,热影响区温度低,冷却速度低,收缩量小,焊缝收缩受到热影响区阻碍,结果焊缝受拉应力,热影响区受压应力。此时没有塑性变形,这一对压应力,随着温度的降低,焊缝收缩受阻碍越来越大,拉应力也越来越大,直至室温,拉应力可近似于屈服极限。无锡铸造消除应力消除机残余应力可能会导致材料的性能下降。
如何严格地控制残余应力的分布?工程机械结构件焊接残余应力的存在是必然的。由于残余应力的存在,对于那些承载较大的部件来说应力检测如何严格地控制残余应力的分布是至关重要的,因为完全消除残余应力是不可能的。消除残余应力的方法是通过变形来实现的,如果使结构件产生变形,其变形的规律是难以人为控制的。变形小,结构件的尺寸精度受到影响;变形大,构件无法满足设计要求。对于工程机械结构件来说,当未采取任何控制措施时,其拉、压应力的分布是非常不均匀的,这是由工程机械结构件的几何形状复杂,焊缝相对比较集中的特点所决定的。对于焊接残余应力的控制方法,常用的有:自然时效,但由于工程机械产品的生产周期较短,无法采用;低温退火,由于受其尺寸较大,建造大型退火炉成本太高,特别是运行成本更高,且浪费能源,如果采用煤作为燃料,又易造成环境污染;方法就是振动时效设备,既克服了上述两种方法的缺点,又能达到控制结构件焊接残余应力的目的。对于生产类似较为复杂的焊接件,有着非常重要的借鉴和指导作用。
应力的测试方法测应力的作用解决应力的困扰,也讲究“望闻问切”,首先明确应力的来源:焊接还是铸造还是其他;再者应力带来了什么问题,变形还是开裂;工件在服役中所处的工况是怎样的;工件的应力应该控制在什么水平下才是合适的;后面,经过一定的措施之后,应力是否得到消减又要怎么评价?这诸多问题,需要专业提供应力解决方案的企业来进行处理才能保证应力的分析及处理效果。华云应力测试仪有无损及微损两种应力检测方式:无损检测主要是SCM21应力检测仪,它通过测定的磁导率来计算残余应力的大小和方向,特别适合不允许做破坏性检测的产品使用;微损检测方式主要是指盲孔法应力检测设备,是一种便携式、应力检测精度高、效率高的仪器。你是想测残余应力还是外应力呢。检测残余应力有盲孔法、x射线法、磁测法、切割法等,外应力检测大程度常用的电测法。通过共振将一定的振动能量传递到工件的所有部位,使工件内部发生微观的塑性变形。
工件在受热和冷却过程中可能发生的相变。如果切削过程中产生的热量达到了工件材料的相变转化温度,则工件表层材料会在冷却过程中发生相变而使其体积发生变化,较终在工件表层产生残余应力。在实际加工过程中,工件表面较终的残余应力状态是以上几种情况的叠加。一般情况下,若切削速度较低,冷却情况良好,切削温度不是太高时,机械应力会对残余应力的产生和性质起主导作用。当切削速度较高、切削温度也相应升高时,工件材料表面的热塑性变形会起主导作用。当切削速度进一步升高,切削温度达到一定数值时,工件材料的相变就会对工件表面较终的残余应力性质起主导作用。由此可以看出,在切削加工过程中残余应力的产生是一个非常复杂的过程,与切削加工过程中的热力耦合密切相关。残余应力的研究需要结合材料力学、热学等学科。如何消除机加工应力设备哪家好
残余应力的产生和消除需要考虑材料的性质和特定环境下的影响因素。杭州振动时效去应力仪器
打压法、锤击、喷丸、滚压等。喷丸强化是行之有效、应用普遍的强化零件的手段,喷丸的同时也改变了表面残余应力状态和分布,而喷丸产生的残余压应力又是强化机理中的重要因素。残余应力是工件变形、断裂、疲劳寿命的重要原因,为保证工件生产的合格率及精密度,残余应力检测必不可少。在目前应用较为普遍的残余应力检测方法中,X 射线残余应力检测法是较为便捷、可靠和有效的。因此,X 射线衍射法应作为残余应力检测技术的主要方法。同时,一旦检测出残余应力值过高或不均,需采用相应的时效进行消除或均化。在所有时效方法中,振动时效法在经济性、环保性和消除效率方面明显优于其他方法,值得重点关注。杭州振动时效去应力仪器