振动消除应力实际上就是用周期的动应力与残余应力叠加,使构件局部产生塑性变形而释放应力。这里,残余应力是作为平均应力提高周期应力水平而起作用。振动处理是对构件施加一交变应力,如果交变应力幅与构件上某些点所存在的残余应力之和达到材料的屈服极限时,这些点将产生塑性变形。如果这种循环应力使某些点产生晶格滑移,尽管宏观上没有达到材料的屈服极限,也同样会产生微观的塑性变形,况且这些塑性变形往往是首先发生在残余应力较大的点上,因此,使这些点受约束的变形得以释放从而降低了残余应力。这就是用振动时效设备可消除残余应力的机理。振动消除残余应力是在交变应力达到一定周次后实现的,这就是包辛格效应的结果。残余应力的变化可能会导致材料发生变形。上海去应力仪器哪家好
回火时间随焊件厚度而定,钢按每毫米壁厚1~2min计算,但不宜低于30min,不必高于3h,因为残余应力消除效率随时迅速降低,过长的处理时间是不必要的。局部高温回火:只对焊缝及其附近的局部区域进行加热消除残余应力。消除应力的效果不如整体高温回火,但方法设备简单。常用于比较简单的、拘束度较小的焊接结构,如长筒形容器、管道接头、长构件的对接头等焊接残余应力的消除。局部高温回火可采用气体、红外线、间接电阻或工频感应加热等。温差拉伸法消除焊接残余应力的基本原理与机械拉伸法相同,主要差别是利用局部加热的温差来拉伸焊缝区。上海金属应力检测方法残余应力的测量和分析需要考虑材料的微观和宏观结构。
采用锤击法适用于较长的焊缝和堆焊层。焊缝金属在冷却时由于焊缝收缩时受阻而产生应力, 这时趁着焊缝和堆焊层还在赤热的状态下用锤轻敲焊缝区, 焊缝金属在迅速均匀的锤击下产生横向塑性伸展, 使焊缝收缩得到一定补偿, 从而使该部位的拉伸残余应力的弹性应变得到松弛,焊接残余应力即可部分消除。锤击应在较高的温度下进行, 但应避开材料的蓝脆范围。多层焊时,一层和后一层焊缝不用锤击, 其余每层都要锤击。一层不锤击是为了避免产生根部裂纹,较后一层焊缝要焊接得较薄, 以便消除由于锤击而引起的冷作硬化。锤击法从原理上讲对防止应力腐蚀开裂是会有一定的抑制作用, 在实际压力容器制造中应用的比较普遍。但是由于在实践操作过程中没有量化指标和较严格的操作规程, 受人为操作因素影响较大, 加上对比使用的验证工作不够, 始终未被现行标准所采用, 无法作为消除应力的较终处理, 目前大多作为焊接过程中的应力松弛手段, 也可用于难于进行热处理的奥氏体不锈钢焊接中。
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。根据材料的特性和需求,残余应力可能需要被控制。
模型的简化和优化是很重要的一步,并不是拿到一个模型就不管三七二十一进行模型的构建了,首先需要对需要建立的模型进行思考:比如对于几何和载荷均对称的结构是否可以采用对称模型提高计算效率?有些部位并不是应力重点关注区域,是否可以在不影响需要关注区域应力计算准确度的情况下简化此区域?在形状突变可能会产生应力奇异的部位是否可以通过合理优化模型以防止其产生:① 建模时,尽量避免出现截面突变区域的存在;② 忽略非关注区域的几何突变,如螺栓孔的螺纹等;③ 无法避免,则应采用结构过渡进行优化,如接管与壳体连接处的倒圆角。残余应力测量需要对材料的各项性质进行充分的测试和分析。上海去应力仪器哪家好
残余应力是材料科学和工程领域中的一个重要研究课题。上海去应力仪器哪家好
频谱谐波时效针对大中型构件的残余应力均化具有很好的效果,但在航空航天构件生产中,薄壁件占了很大部分。如何去除薄壁件的残余应力呢?随着振动时效技术的叠加和更新,北京翔博科技单独研发了模态宽频时效专利技术,获得自主知识产权。模态宽频时效技术作为振动时效的一种,采用高频率、低动应力振动加速零件的时效进程,使零件内部残余应力降低并达到稳定状态,对于减少应力集中降低开裂失效风险、提高零件的加工尺寸精度和尺寸稳定性具有积极作用,能够有效解决产品交付后延迟变形、疲劳裂纹等问题,提高产品交付后稳定性、可靠性。上海去应力仪器哪家好
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