正应力与剪应力:同截面垂直的称为正应力或法向应力,同截面相切的称为剪应力或切应力。应力会随着外力的增加而增长,对于某一种材料,应力的增长是有限度的,超过这一限度,材料就要破坏。对某种材料来说,应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。极限应力值要通过材料的力学试验来测定。将测定的极限应力作适当降低,规定出材料能安全工作的应力较大值,这就是许用应力。材料要想安全使用,在使用时期内的应力应低于它的极限应力,否则材料就会在使用时发生破坏。有些材料在工作时,其所受的外力不随时间而变化,这时其内部的应力大小不变,称为静应力;还有一些材料,其所受的外力随时间呈周期性变化,这时内部的应力也随时间呈周期性变化,称为交变应力。材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时,破坏就可能发生。另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大,这种现象称为应力集中。对于组织均匀的脆性材料,应力集中将较大降低构件的强度,这在构件的设计时应特别注意。残余应力的研究需要考虑材料的内部结构和晶格等因素。上海定伸应力检测设备制造商
焊接残余应力要如何去消除?利用温差拉伸法来消除焊接残余应力: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。温差拉伸法是在焊缝两侧各用一个宽度适当的氧乙炔焰焊炬进行加热,在焊炬后面一定距离,用一根带有排孔的水管进行喷水冷却。氧乙炔焰和喷水管以相同速度向前移动。这就形成了一个两侧温度高(峰值约为200℃)、焊接区温度低(约为100℃)的温度差。两侧金属受热膨胀对温度较低的区域进行拉伸,这样就可消除部分残余应力。据测定,消除残余应力的效果可达50%~70%。利用振动法来消除焊接残余应力(振动时效):构件承受变载荷应力达到一定数值,经过多次循环加载后,结构中的残余应力逐渐降低,即利用振动的方法可以消除部分焊接残余应力。一种大型焊件使用振动器消除应力的装置。上海机械应力检测费用残余应力的大小和分布需要考虑材料的不同特性和需求。
振动时效是利用共振原理来消除和均化金属铸件、锻件、焊接结构件、有色金属等零件的残余应力,以防止零件尺寸变形和开裂。无环境污染、不受零件大小、场地等限制、且时效效果直观,并优于热时效。投资少适用性强。与传统的热时效相比它无需庞大的时效炉,现代工业中的大型铸件与焊接件越来越多也越来越大,如采用热时效消除应力则需建造大型时效炉,不只造价昂贵、利用率低,而且炉内温度很难均匀,消除应力效果差。采用振动时效可以完全避免这些问题。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。
振动时效法振动时效是利用机械共振的方法消除或均化金属结构在铸造、锻压、焊接和切削等机械加工后所产生的残余应力。它通过向工件施加一定大小和频率激荡力的方式给工件传递能量,使工件发生微小或宏观塑性应变来匀化和消除残余应力。振动时效法不只可以大幅度地消除工件内部的残余应力,而且设备简便、节能环保、消除残余应力效率高。超声波时效法首先在前苏联诞生,并在发达国家得到推广,该方法起先主要应用于船舶、核潜艇、航空航天等对消除应力非常严格的领域。但是由于超声波法只能解决构件表层一定深度内的应力问题,所以相对应用环境较窄,且成本颇高。根据材料的特性和需求,残余应力可能需要被控制。
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)。残余应力的分布特征可能会在不同材料中有所不同。上海超声波应力测试技术
残余应力在材料的使用中可能发生有害的影响。上海定伸应力检测设备制造商
晶格畸变内应力:变形不均匀不只表现在各晶粒之间,因受其周围晶粒影响不同,在同一晶粒各个部位也存在变形不均匀,产生一定晶格畸变,限制变形的自由发展,变形后残留在晶粒内部形成晶格畸变内应力。残余应力会导致工作变形、开裂和部分尺寸或形状改变,缩短工件的使用寿命。为了消除残余应力,一般采用热处理法和机械处理法。允许退火的金属材料可以采用退火的方法消除残余应力。消除残余应力的退火一般在较低的温度(低于再结晶温度)下进行,即恢复期,此时残余应力可大部分消除,而不会引起材料强度的降低;在较高温度下退火虽然能彻底消除残余应力,但会造成金属力学性能改变,特别是强度的降低和制品晶粒的粗化。机械处理法是在制品的表面在附加一些表面变形,使之产生新的压副应力以抵消制品内的残余应力或尽量减小其数值。当材料表面有拉伸残余应力时才可以该方法。例如管棒材的多辊矫直,带材的拉弯矫、张力退火等均是消除残余应力的有效方法。上海定伸应力检测设备制造商
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