消除和调整残余应力的方法主要分为热作用法和机械作用法,根据不同的构件和残余应力产生的过程,正确选择消除残余应力的方法,可以有效地降低残余应力的危害作用。常用的方法主要有以下几类:1、去应力退火:去应力退火是消除焊接残余应力、铸造残余应力、机械加工残余应力较常用和有效的方法之一。一般的退火是把构件在较高的温度下保温一段时间,然后再进行缓冷的工艺方法。2、回火或自然时效处理:回火是淬火后按照不同硬度要求进行的加热工艺,在回火过程中可以有效消除淬火产生的残余应力。为了避免组织变化而又能使应力去除,在100~200℃回火,也可消除相当大的一部分残余应力。随着回火温度的升高,残余应力去除的部分明显增大,当回火温度达到450℃及以上时,可以认为残余应力已完全消除。值得注意的是有的合金钢试样在淬火后表面为残余压应力,而经过有相变的回火后反而变为残余拉应力。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。浦东超声波应力检测多少钱
在结构设计中,避免应力集中的一些基本措施:避免零件两交接部位的截面尺寸相差太大;增大零件上过渡曲线的曲率半径,比如加大轴径变化处的圆角半径;降低承受冲击载荷零件的刚度;加大压配合部分轴的尺寸或开卸载槽;焊接结构件要避免将焊缝布置在应力集中处,对于动载荷结构尤应注意。合理设置筋板、肋板,分散或转移应力集中。应力集中虽然对于承载结构来讲存在不利影响,但正是由于应力集中效应,为一些功能的实现起到重要作用。比如,食品袋上的缺口,可以方便食用时撕开;易拉罐拉片周围的压痕所产生应力集中,以方便开罐,等等。这些有效利用应力集中效应的实际案例,对于在使用中需要破坏和去除的结构来讲是有利的。金山无损应力检测装置消除残余应力的技术称为时效技术,一般包括自然时效、热时效以及振动时效。
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。这就是用振动时效可以消除残余应力的机理。振动消除应力是在交变应力达到一定周次后实现的,这就是包辛格效应作用的结果。
振动时效设备消除应力的过程及使用方法:首先用弹性橡胶垫将要时效处理的工件在其节线附近支撑起来,并将激振器用弓形卡具卡紧在工件振动时的波峰处,将测试工件振动情况的传感器用磁坐吸紧在工件上,并用专门电缆线将激振器、传感器和控制器连接起来,这一步又称为准备过程;振动时效设备以扫描的方式自动检测出被时效处理工件的固有共振频率和应该给工件振动能量的大小,这一步又称为振前扫描;振动时效设备以第二步测得参数为依据自动确定出对工件进行振动处理的振动频率,并对工件进行振动时效处理,在处理过程中随时检测振动参数和工件残余应力的变化,而残余应力不再消除时即适时停止处理过程,这一步又称为振动处理过程。利用亚共振来消除应力,这种方法解决了热时效的环保问题。
几种去应力方法简单对比:1、热时效,通过加热炉进行处理,不只消耗大量的能源、占用场地和较大的设备资金投入,而且消除残余应力的效果也因炉况的不同有很大的差异,其对残余应力的消除率一般在40~80%之间;2、振动时效虽然使用方便,但其应力消除率一般在30~50%。使用时将工件放置到胶皮垫上或以木块垫起工件,使工件悬空,然后将激振电机安放并固定到工件上,调整电机激振频率与工件自身频率致,产生共振,一般1小时以内可完成去应力处理。应力集中的程度,与孔的形状有关。浦东超声波应力检测多少钱
振动消除应力对不易入炉的大件、单件,现场生产和安装提供可能和方便。浦东超声波应力检测多少钱
振动时效技术又称“振动消除应力法”,国外简称“VSR”技术。它的实施过程是通过振动时效装置的控制系统控制激振器的转数和偏心作用在工件上产生离心力,使工件发生共振(谐振),让工件需时效部位产生一定幅度、一定周期的交变运动,并吸收能量,经过一定时间的振动引起工件微小塑性变形及晶粒内部位错逐渐滑移,并重新缠绕钉扎使得残余应力被消除和均化,防止工件变形和开裂,从而达到提高工件尺寸精度稳定性,增强工件的抗变形能力和提高疲劳寿命。浦东超声波应力检测多少钱
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