消除残余应力的技术称为时效技术,一般包括自然时效、热时效以及振动时效。自然时效是将工件长时间置于自然条件下,比如露天、海洋等场所,利用昼夜的温差和复杂多样的“环境震荡”,使金属发生缓慢、细微的收缩和膨胀,经长期积累得到释放残余应力的目的。自然时效对应力的均化效果较好,但其周期长、效率低且占用场地大,难以适应现代的生产需要。热时效是在合适的温度下,对工件进行退火或回火处理,可以很好地起到消除残余应力的目的。作为传统工艺,热时效能够很好地对工件中残余应力进行消除,并能一定程度上改善材料特性。然而,热时效需要专门的加热炉,费用高(通常1~1.2万元/m2),能耗高,生产成本高,污染大。并且炉内温度不均匀,容易产生新的变形和二次应力。孔边应力集中是局部现象。温州超声波应力检测方法
在工程实际中,由于某种用途,通常需要在构件上开孔、开槽、开缺口、制作台阶等,这些构件截面突变的区域会出现应力集中;材料本身存在的夹杂、气孔、裂纹等非连续性缺陷也会产生应力集中;由于强拉伸、冷加工、热处理、焊接等而引起的残余应力,这些残余应力叠加上工件应力后也有可能出现较大的应力集中,其中结构焊缝本身就是容易产生应力集中的部位。通过研究得出:材料夹杂与基体弹性模量的差异越大,产生的局部应力集中也越大,气孔导致的应力集中大于硬夹杂;多个夹杂存在时,相邻的应力场会发生耦合强化作用,强化效果与夹杂排列方向和加载方向有关;在忽略夹杂的循环塑性条件下,循环应力对气孔周围应力集中影响较大,但对硬夹杂周围应力集中影响很小。徐州屈服应力检测多少钱应力集中系数是基于静态加载给出的。
应力集中的影响:受载零件上的不连续性部位(如轴肩、台阶、圆角、孔洞等)或缺陷,会严重影响零件的应力状态和断裂特征,这些不连续性部位和缺陷常常是作为应力集中的因素,萌生裂纹并形成断裂源,表面的这些不连续因素都起到了缺口的作用。缺口越尖锐,应力集中系数越大,应力集中程度越高。缺口根部三向应力状态的出现,是该局部应力状态变硬,使变形受到抑制,塑性变形也被推迟到更高的水平,该现象称为缺口强化效应。该效应与物理强化效应不同,而是一种纯几何效应。由此,缺口根部的材料行为与其他位置存在很大差异,所以缺口根部容易诱发裂纹萌生,成为断裂源。
超声波焊接应力消除设备处理法提高焊接接头疲劳强度和疲劳寿命的基本原理。焊后利用超声波推动冲击工具以每秒二万次以上的频率沿焊缝方向冲击焊缝的焊趾部位,使之产生较大的压缩塑性变形,使焊趾处产生圆滑的几何过渡,从而降低了焊趾处余高和凹坑造成的应力集中;消除了焊趾处表层的微小裂纹和熔渣缺陷,抑制了裂纹的提前萌生;调整了焊接残余应力场,消除其焊接拉应力,在焊趾附近产生一定数值的残余压应力;并使焊趾部位材料得以强化。因此,超声波焊接应力消除设备能同时改善影响焊缝疲劳性能几个方面的因素,如:焊趾几何形状、残余应力、微观裂纹和熔渣等缺陷、表面强化等,所以,能大幅度提高焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命。由于振动时效后材料的残余应力得以消除或均化,材料的断裂韧性提高(约10%),防止脆断的能力提高。
振动时效消除残余应力的优势:1、时效效果好:大量的研究和实际应用证明,振动时效对工件的时效效果好于烧煤、重油或煤气的热时效炉,而基本与电炉的时效效果相近。因为振动时效不只克服了热时效炉炉温不均而造成消除应力不均匀之难题,而且避免了工件因加热而降低其抗变形能力的影响,所以一般经振动时效处理的工件较一般热时效处理的工件的尺寸稳定性可提高30%以上。2、投资少,经济实用:振动时效设备的价格一般在2—8万元左右,就能满足几百吨以下工件的时效处理,而对大型工件建造热时效炉窑不只需投资几十万元,而且占地面积大,应用起来不灵活,如果工件少还不值得开炉、工件太大时又装不进炉等。现有的降低铝合金结构件锻件毛坯残余应力的技术中,机械拉伸(压缩)法可达90%以上。湖州塑胶件应力检测系统
四种强度理论的相当应力由三个主应力按一定形式组合而成。温州超声波应力检测方法
几种去应力方法简单对比:1、热时效,通过加热炉进行处理,不只消耗大量的能源、占用场地和较大的设备资金投入,而且消除残余应力的效果也因炉况的不同有很大的差异,其对残余应力的消除率一般在40~80%之间;2、振动时效虽然使用方便,但其应力消除率一般在30~50%。使用时将工件放置到胶皮垫上或以木块垫起工件,使工件悬空,然后将激振电机安放并固定到工件上,调整电机激振频率与工件自身频率致,产生共振,一般1小时以内可完成去应力处理。温州超声波应力检测方法
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