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。残余应力的变化可能会导致材料的失效和损伤。上海金属应力检测仪器
热时效就是把工件加热到弹塑性转变温度,并保持有一定时间,使工件的残余应力得到松弛,然后极为缓慢的降低温度,使工件在冷却之后处于低应力状态。生产时间表明,如果在升温、保温和降温过程中工艺参数选择不当,或操作时不严格遵守合理的工艺规范,往往得不到消除应力的结果,甚至反而增大工件的应力。豪克能时效:1、是目前较彻底消除焊接残余应力并产生出理想压应力的时效方法,豪克能时效消除80%~100%。2、可使焊接接头疲劳强度提高50%-120%,疲劳寿命延长5~100倍。金属在腐蚀环境下的抗腐蚀能力提高约400%。3、用于消除焊接应力可完全替代热处理、振动时效等时效方法,且处理工艺简单,效果稳定可靠(想处理哪里就处理哪里,并可在任意时间、任意工序上进行,让你随心所欲,得心应手,使用起来简单方便)。南京应力检测残余应力的大小和分布会影响材料的机械性能。
消除应力用振动时效:构件经过焊接、铸造、锻造、机械加工等工艺工程其内部产生了残余应力,它极大地影响了构件的尺寸稳定性刚度、强度、疲劳寿命和机械加工性能,甚至导致裂纹和盈利腐蚀。振动时效仪就是利用共振、亚共振的方式对构件进行时效处理,降低和均化构件的残余应力,以保证工件尺寸稳定性。1、投资少与热时效相比,它无需庞大的时效炉,可节省占地面积与高昂的设备投资。2、生产周期短自然时效需经几个月的长期放置,热时效亦需经数十小时的周期方能完成,而振动时效一般只需振动数十分钟即可完成。3、使用方便振动时效设备体积小、重量轻、便于携带,我国目前生产的激振器可振动处理300吨以下的零件,但振动时效设备本身只重几十公斤。4、无废气机辐射污染随着环境保护越来越高,大量的热时效炉被拆除,而目前油炉和煤炉的排放扔不达标,而起尽管振动时效有一定噪声,但通过隔离,或错开工作时间等均可得到克服,故振动时效变成了去应力工艺的选择。5、节约能源、降低成本。
热时效通过加热炉,加热棒等加热措施, 使构件在加热作用下升温到能使构件释放残余应力所需的指定温度,并进行相应的工艺处理,使环境的温度维持数小时后,然后通过工艺处理完成降温来实现残余应力的降低的过程称为热时效。该方法消除残余应力的效果明显, 在目前的构件、材料生产中经常被使用, 但是该方法需要搭建完善的加热系统,整体成本较高,且耗能巨大,并且会对环境造成严重污染。同时该方法多数运用在大结构刚体, 对于一些小型的精密零件就显得无能为力。因为这些明显的劣势,热时效目前大有被振动时效取代的趋势。残余应力在加工制造过程中需要被有效控制和处理。
浅述应力检测仪的使用注意事项:去应力检测仪是利用玻璃表面离子交换层的光波导效应来进行测量。从光源发出的发散光经过狭缝,由高折射率柱面棱镜汇聚后变成平行光,通过调节光源的位置,使一束平行光以临界角入射至玻璃与棱镜的交界面,由于玻璃表面存在的应力,光线分解成为两个振动面相互垂直的矢量光,这两束光在玻璃的离子交换层中传播速度是不同的,因此以不同全反射角折射到棱镜。从棱镜射出的光经反射镜反射进入干涉滤光片,由望远镜系统聚焦,再经过分析镜后在分划板呈像而形成一个明暗台阶图像。通过分析软件可以精确测量台阶的高度和台阶线条的数量,以计算表面应力强度和应力层的深度。残余应力的研究需要充分关注材料的微观结构和细节。南京机械应力检测项目
残余应力常常由加工、热处理等过程引起。上海金属应力检测仪器
实验和理论研究均表明:在结构尺寸形状发生突变的截面附近局部区域,应力急剧增加,而在远离此区域处,应力则逐渐回归均匀分布,这种应力急剧增大的现象称为应力集中。应力集中现象的存在会影响结构的承载能力,但各种材料对应力集中的敏感程度并不相同,塑性材料因有屈服阶段的存在,当局部应力达到屈服极限时,将发生塑性变形,出现应力重新分布,由未屈服的材料来承担,进而使截面上的应力逐渐趋于均匀,因而对于塑性材料,一般可不考虑应力集中的影响;但对于脆性材料,因无屈服阶段,当应力集中处的较大应力达到强度极限时,结构就会首先在该处断裂,所以即使在静载下,也应考虑应力集中对结构承载能力的削弱作用。另外,在冲击载荷或周期性变化的交变应力作用下不论脆性材料或塑性材料,应力集中对其强度都有很大的影响。这也是对于低温设备或疲劳设备要求尽量避免这种截面形状突然变化或要求在尖角处倒圆角的原因。上海金属应力检测仪器