利用振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力
殘余應(yīng)力是指在沒(méi)有對(duì)物體施加外力時(shí)，物體內(nèi)部存在的保持自相平衡的應(yīng)力系統(tǒng)。它是固有應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)力的一種。
產(chǎn)生殘余應(yīng)力的機(jī)理？
各種機(jī)械加工工藝如鑄造、切削、焊接、熱處理、裝配等都會(huì)產(chǎn)生不同程度殘余應(yīng)力。
- 機(jī)械加工引起的殘余應(yīng)力
- 溫度不均勻引起的殘余應(yīng)力
- 構(gòu)件尺寸公差引起的殘余應(yīng)力
在焊接、鉚接、螺釘連接時(shí)往往有公差配合問(wèn)題。如船體分段對(duì)接時(shí)必須將對(duì)接鋼板拉到一起，這些由外力拉到一起而組合的結(jié)構(gòu)，當(dāng)外力去除后，整個(gè)系統(tǒng)就出現(xiàn)了殘余應(yīng)力。這種應(yīng)力一般來(lái)說(shuō)屬于結(jié)構(gòu)應(yīng)力，大多數(shù)情況下處于彈性狀態(tài)。
殘余應(yīng)力的影響？
金屬構(gòu)件（鑄件、焊接件、鍛件），在加工過(guò)程中，產(chǎn)生殘余應(yīng)力，高者在屈服極限附近。構(gòu)件中的殘余應(yīng)力大多數(shù)表現(xiàn)出很大的危害作用；如使構(gòu)件的強(qiáng)度降低、降低工件疲勞極限、造成應(yīng)力腐蝕和脆性斷裂，由于殘余應(yīng)力的松弛，使構(gòu)件產(chǎn)生變形，影響了構(gòu)件的尺寸精度。因此降低和消除構(gòu)件的殘余應(yīng)力，就顯得十分必要。利用振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力
1、對(duì)金屬材料屈服極限的影響
如果材料具有拉伸殘余應(yīng)力，相當(dāng)于降低了材料的拉伸屈服極限。如果材料具有壓縮殘余應(yīng)力的情況，使拉伸屈服極限提高而壓縮屈服極限降低。
2、殘余應(yīng)力對(duì)疲勞壽命的影響
人們很早就知道，當(dāng)受到交變應(yīng)力的構(gòu)件存在壓縮殘余應(yīng)力時(shí)，該構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度會(huì)有所提高，而存在拉伸殘余應(yīng)力時(shí)，其疲勞強(qiáng)度會(huì)有所下降。
電鍍處理的殘余應(yīng)力由于工藝電流、電鍍液種類、溫度等的不同，使其分布和量值的差異很大，因此電鍍殘余應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響變化也很大。多數(shù)金屬在電鍍后表面產(chǎn)生拉伸殘余應(yīng)力，因此將大大降低疲勞強(qiáng)度。
3、殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件變形的影響
殘余應(yīng)力是一個(gè)不穩(wěn)定的應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)構(gòu)件受到外力作用時(shí)，作用應(yīng)力與殘余應(yīng)力的相互作用，使某些局部呈現(xiàn)塑性變形，截面內(nèi)應(yīng)力重新分配，當(dāng)外力作用去除時(shí)整個(gè)構(gòu)件將要發(fā)生變形。所以殘余應(yīng)力明顯地影響著加工后的構(gòu)件精度。
4、殘余應(yīng)力對(duì)金屬脆性破壞的影響
殘余應(yīng)力是作為初始應(yīng)力存在于構(gòu)件內(nèi)，特別是拉伸殘余應(yīng)力與作用拉應(yīng)力疊加而加速了脆性破壞。
5、殘余應(yīng)力對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的影響
金屬與周圍介質(zhì)的接觸而產(chǎn)生化學(xué)作用所引起的破壞稱做腐蝕。如果在發(fā)生腐蝕的同時(shí)還有應(yīng)力的作用，則會(huì)加速腐蝕破壞，這就是應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。它的特點(diǎn)是：一是拉應(yīng)力與腐蝕共存。二是由于材料成分和組織不同、介質(zhì)不同等，對(duì)應(yīng)力腐蝕的敏感性也不同。有時(shí)在不發(fā)生腐蝕的介質(zhì)中，有些金屬在應(yīng)力作用下也發(fā)生應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象。三是在應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂過(guò)程中，首先出現(xiàn)點(diǎn)蝕，再逐步擴(kuò)展成裂紋，裂紋的擴(kuò)展主要是沿著zui大主應(yīng)力垂直的方向進(jìn)行，在微觀上是沿著材料晶界或穿過(guò)晶粒進(jìn)行。
殘余應(yīng)力的消除方法？
1、錘擊法
利用鋼錘錘擊工件殘余應(yīng)力聚集的部位，使工件接受錘擊的金屬表面受到錘擊的壓應(yīng)力，發(fā)生局部的塑性變形，從而減小殘余應(yīng)力的峰值，改善和均衡工件原有殘余應(yīng)力的分布，避免工件的脆性破壞。
這種方法特別適合與焊接件，且在焊接加工場(chǎng)合應(yīng)用廣泛，壓件使用不多。
2、振動(dòng)時(shí)效法
利用專有設(shè)備使工件在設(shè)備的周期性外力作用下發(fā)生共振，使工件內(nèi)部的微觀組織晶粒發(fā)生滑移和晶內(nèi)孿生，從而削減殘余應(yīng)力的峰值，改善和均衡工件原有的殘余應(yīng)力的分布。
這種方法在一小時(shí)內(nèi)可以消除約50%的殘余應(yīng)力或削減約50%殘余應(yīng)力的峰值，是使用zui普遍的方法之一，處理效率高，節(jié)約成本，但zui大缺點(diǎn)是不能*消除工件內(nèi)聚集的殘余應(yīng)力。
華云機(jī)電振動(dòng)時(shí)效設(shè)備可以有效降低鑄造應(yīng)力峰值均化應(yīng)力防止后期變形。
