在外力消除后仍保留在金属内部的应力称为残余应力或内应力。残余应力是由于金属的不均匀变形和不均匀的体积变化造成的。残余应力按内应力作用范围,可分为宏观内应力(一类残余应力)、晶界内应力(第二类残余应力)和晶格畸变内应力(第三类残余应力)。宏观内应力:当金属发送不均匀变形,而物体的完整性又限制这种不均匀变形的自由发展时,在金属物体内大部分体积之间产生互相平衡起来的应力,这种因变形不均匀所出现的应力称为宏观内应力,上海振动去应力测试设备。晶间内应力:由于金属各晶粒的空间取向不同,在发送变形时,上海振动去应力测试设备,相邻的两个晶粒发生了不均匀变形,上海振动去应力测试设备,两者之间相互制约而产生平衡,阻碍变形的自由发展,变形结束后残留在晶体内形成晶间内应力。应力集中是引起结构失效的重要力学因素。上海振动去应力测试设备
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。上海去应力机器叫什么振动消除应力使工件在绝历机槭加工和以后的服役过程中能保持较高的尺寸稳定性。
振动时效去除应力:振动时效技术,国外称之为"VibratingStressRelief"(简称"VSR"),旨在通过特用的振动时效设备,使被处理的工件产生共振,并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到工件所有部位,使工件内部发生微观的塑性变形—被歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态。位错重新滑移并钉扎,较终使残余应力得到消除和均化,从而保证了工件尺寸精度的稳定性。振动时效的实质是以共振的形式给工件施加附加动应力,当附加动应力与残余应力叠加后,达到或超过材料的屈服极限时,工件发生微观或宏观塑性变形,从而降低和均化工件内部的残余应力,并使其尺寸精度达到稳定。
热时效法:传统、也是较普及的方法——热时效法,把工件放进热时效炉中进行热处理,慢慢消除应力。这种方法的缺点也非常明显,比如卫星制造厂对温度控制要求非常严格的铝合金工件以及长达十米或者更大的巨型工件都无法用这种方法处理。而且这种方法还带来了大量的污染和能源消耗,随着中国及世界范围内对环保的进一步要求,热时效炉的处理方式马上面临退出的境地。利用亚共振来消除应力:种方法虽然解决了热时效的环保问题,但是使用起来相当烦琐,要针对不同形状的工件编制不同的时效工艺,如果有几百上千种工件就要编几百上千种工艺,而且在生产时操作相当复杂,需要操作者确定处理参数,复杂工件必须是熟练的专业技术人员才能操作。更令人遗憾的是这种方法只能消除23%的工件应力,无法达到处理所有工件的目的。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。
为什么要消除应力?存在应力的危害:因为应力的存在,在受到外界作用后(如移印时接触到化学溶剂或者烤漆后端时高温烘烤),会诱使应力释放而在应力残留位置开裂。翘曲及变形:因为残留应力的存在,因此产品在室温时会有较长时间的内应力释放或者高温时出现短时间内残留应力释放的过程,同时产品局部存在位置强度差,产品就会在应力残留位置产生翘曲或者变形情况。产品尺寸变化:因为应力的存在,在产品放置或后处理的过程中,产品就会因应力释放而发生尺寸变化。应力集中系数是基于静态加载给出的。上海应力机器叫什么
结构内部的不均匀和缺陷往往是引起应力集中的重要因素。上海振动去应力测试设备
孔边应力集中是局部现象。在几倍孔径以外,应力几乎不受孔的影响,应力的分布情况以及数值的人小都几乎与无孔时相同。一般说来,集中的程度越高,集中的现象越是局部性的,也就是说,应力随着距孔的距离增大而越快地趋近于无孔时的应力。应力集中的程度,与孔的形状有关。一般说来,圆孔孔边的集中程度较低,如果有必要在构件中挖孔或留孔,应尽可能地用圆孔代替其他形状的孔。只有圆孔孔边的应力可以用较为简单的数学工具进行分析,并限定为小孔口问题,若要研究复杂的应力集中问题,目前大都采用有限单元法。上海振动去应力测试设备
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