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残余应力的产生与消除方法研究
来源: 时间:2024-02-02 09:44:24 浏览:514次

残余应力的产生与消除方法研究

 

残余应力是指在材料加工、制造或使用过程中,由于各种内外因素的作用,使其内部产生的不受外部载荷作用控制的应力;这种应力往往是无规律的、复杂的,且分布不均匀,对材料的性能和寿命有着重要影响,因此,研究残余应力的产生原因及其消除方法具有重要意义。

一、产生

1. 材料内部的微观缺陷:如晶粒边界、位错、空位等,在外力作用下,这些缺陷可能会产生应力集中,从而产生残余应力。

2. 热应力:在材料加工过程中,由于温度变化引起的体积变化,使材料产生热应力;例如,焊接、热处理等工艺都会产生热应力。

3. 机械应力:在材料加工、制造过程中,如切削、拉伸、压缩等,由于外力作用,使材料产生机械应力。

4. 化学应力:由于化学反应或腐蚀作用,使材料产生化学应力。

二、消除方法

1. 自然时效:将工件长时间放置在自然条件下,使残余应力逐渐释放;这种方法耗时较长,但简单易行。

2. 热时效:将工件放入热时效炉中,在不同温度下保持一段时间,使残余应力得到消除;这种方法效果较好,但需要较长的时间和设备投入。

3. 振动时效:通过机械振动,使工件内部残余应力得到消除;这种方法速度快、效果好,且不受工件形状和大小的限制。

4. 化学时效:采用化学方法,如浸泡、涂覆等,使工件表面产生一层稳定的化合物,从而消除残余应力;这种方法适用于特定材料和场合。

5. 激光处理:利用激光束对工件进行扫描,使表面层材料发生熔化、蒸发等变化,从而改变表面应力分布,达到消除残余应力的目的。

6. 离子注入:将离子束注入工件表面,改变表面的原子结构,从而改变应力分布,达到消除残余应力的目的。

7. 表面处理:如喷丸、抛光等,改变工件表面的形状和粗糙度,从而改变应力分布,达到消除残余应力的目的。

三、测量方法

1. 应变片法:在工件表面贴上应变片,通过测量应变片的变化,计算出残余应力。

2. 超声波法:利用超声波在材料中的传播速度和传播特性,测量残余应力。

3. X射线衍射法:利用X射线在材料中的衍射效应,测量残余应力。

4. 电子显微镜法:利用电子显微镜观察材料内部的微观结构,从而测量残余应力。

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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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