如何消除残余应力?
主要采用热作用方法和机械作用方法来消除和调整残余应力。常用的方法有去应力退火、回火或自然时效处理、机械方法等。
去应力退火适用于消除焊接、铸造和机械加工中的残余应力,可通过在较高温度下保温并缓慢冷却来消除。
退火温度和保温时间如表所示。
回火或自然时效处理,回火消除淬火产生的残余应力,在温度100~200℃时效果明显。
自然时效方法可使铸件残余应力降低10%~30%。
机械方法通过施加静态或动态载荷来消除残余应力,方法包括重复弯曲方法、旋转和旋转方法、拉伸方法以及振动或锤击方法。
振动时效是消除残余应力的有效方法,适用于铸造、焊接、锻造零件,可降低能耗、节省时间、减少环境污染。
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如何消除或减小焊接残余应力:减小焊接残余应力的工艺措施有
焊接残余应力是焊接后残留在焊缝中的应力,它影响焊接结构的强度、腐蚀、尺寸稳定性和其他性能特征。尽管在结构设计时就考虑了残余应力问题,并采取了一定的措施来防止或减少焊接残余应力,但由于焊接应力的复杂性,结构焊接后仍有可能残留较大的残余应力。
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压力。
另外,有些结构在装配过程中可能会产生新的残余应力,这些焊接残余应力和装配应力都会影响结构的性能。
消除或减少残余应力的常用方法包括: 1、热处理方法 热处理方法是利用高温下材料屈服点的降低和蠕变现象来达到缓解焊接残余应力的目的。
同时,热处理还提高了焊接接头的性能。
制造中热处理方法一般有两种:全表面热处理和局部热处理。
1.整体热处理包括将整个结构部件缓慢加热到一定温度(低碳钢为650°C)并保持该温度一定时间(通常每毫米板厚2至4分钟)。
总时间至少30分钟),在空气中或在烤箱中冷却。
热处理消除残余应力的总体效果取决于加热温度、保温时间、加热和冷却速率、加热方法和加热范围。
一般可消除60%~90%的残余应力,在生产中得到广泛应用。
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2.局部热处理 局部热处理可用于一些不能或不能进行全表面热处理的焊接结构。
局部热处理是将局部应力较高的焊件及周围区域缓慢加热至恒温,然后保温,然后缓慢冷却。
消除应力的效果不如一般热处理那么有效。
虽然可以降低残余应力的峰值,但不能完全消除残余应力。
在一些大型圆柱形容器和一些关键管道的装配环接头中,常采用局部热处理来降低结构中的残余应力。
例如,在敷设热力管道的过程中,常常在焊接结束时采用氧乙炔火焰对焊缝进行局部加热,以减少焊缝中的残余应力。
2.机械拉伸法 与焊接时焊缝区及其附近发生的压缩塑性变形不同,机械拉伸法采用各种方法对零件施加恒定的拉伸应力,在焊缝区及其附近产生拉伸塑性变形。
会引起 使变形部分相互抵消,达到消除残余应力的目的。
实践证明,拉伸载荷越高,压缩塑性变形被抵消得越多,残余应力消除得越彻底。
静水压力测试通常在压力容器制造的最后阶段进行。
其目的之一是利用载荷消除残余应力。
1、温差拉伸法温差拉伸法的基本原理与机械拉伸法相同,但机械拉伸法是利用外力来拉伸,而温差拉伸法是利用温差来拉伸材料。
区别在于。
局部加热形成塑性变形区。
通常,在焊缝两侧使用适当宽度(通常为100-150毫米)的氧乙炔火焰喷嘴对焊缝进行加热,将焊缝表面加热到200℃左右,然后用水管喷嘴冷却。
这很常见。
在火焰喷嘴后面一定距离处形成温度场,两侧热,焊接区域冷。
两侧金属的热膨胀拉伸中央冷焊缝,产生拉伸塑性变形,抵消焊接过程中发生的压缩塑性变形,从而消除残余应力。
如果加热温度和加热范围选择得当,应力松弛效果可达50%-70%。
2、锤击焊缝:焊接后,用手锤或直径恒定的半球形空气锤锤击焊缝,会使焊缝金属产生伸长变形,抵消部分压缩塑性变形,降低焊接应力。
被减少。
用锤子敲击时,要注意用力要适量,以免用力过猛而产生裂纹。
3、振动方式:采用由偏心轮和变速电机组成的振动器,产生结构共振引起的周期性应力,减少内应力。
振动法需要设备简单,价格便宜,节省能源,加工成本低,耗时短,不存在高温回火时金属表面氧化等问题。
因此,常采用这种方法来提高焊件和铸锻件的尺寸稳定性。
简而言之,就是焊接,这个过程是一个不均匀的加热和冷却过程,焊接结构不可避免地会产生焊接残余应力和变形,这不仅会影响焊接结构的外形尺寸和外观质量,而且还会影响焊接结构的性能。
焊接这给后续的连续加工带来了巨大的问题。
它直接影响焊缝的强度乃至焊接结构。
因此,根据焊接结构的不同情况,合理选择消除或减小焊接残余应力的方法尤为重要。
(作者单位:河北迁安职业技术教育中心)