五大方面解讀殘余應(yīng)力,，讓你不再迷茫

你總是說有蚊子

一,、什么是殘余應(yīng)力

殘余應(yīng)力、也稱內(nèi)應(yīng)力,，是指當(dāng)外部載荷去掉以后,，仍存留在工件內(nèi)部的應(yīng)力。殘余應(yīng)力是由于金屬內(nèi)部組織,，發(fā)生了不均勻的體積變化而產(chǎn)生的,。其外界因素來自熱加工和冷加工。具有內(nèi)應(yīng)力的工件,，是處在一種不穩(wěn)定狀態(tài)之中,，其內(nèi)部的組織有強(qiáng)烈地恢復(fù)到?jīng)]有內(nèi)應(yīng)力的穩(wěn)定狀態(tài)的傾向。工件的形狀逐漸改變（如翹曲變形）從而喪失其原有精度,。如果把存在內(nèi)應(yīng)力的工件裝配到機(jī)器中,，則會(huì)因其在使用中的變形而破壞整臺(tái)機(jī)器的精度。

二,、殘余應(yīng)力的來源
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外力使零件變形,，其中引起塑性變形的外力作的功，以零件內(nèi)部材料變形而存貯在零件內(nèi),。當(dāng)外力消除以后,，應(yīng)力不均勻的能量要釋放出來，引起了零件緩慢地變形,，即殘余應(yīng)力作功,，直到能量全部釋放出來為止。在機(jī)械制造中,，各種工藝過程往往都會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力,。但是，如果從本質(zhì)上講,，產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因可以歸結(jié)為：

（1）不均勻的塑性變形,；

（2）不均勻的溫度變化；

（3）不均勻的相變,。

三,、殘余應(yīng)力對(duì)機(jī)械零部件的影響

（1）引起物體尺寸和形狀的變化。當(dāng)在變形物體內(nèi)存在殘余應(yīng)力時(shí),，則物體將會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的彈性變形或晶格畸變,。若此殘余應(yīng)力因某種原因消失或其平衡遭到破壞，此相應(yīng)的變形也將發(fā)生變化，引起物體尺寸和形狀改變,。

（2）使零件的使用壽命縮短,。因殘余應(yīng)力本身是相互平衡的，所以當(dāng)具有殘余應(yīng)力的物體受載荷時(shí),，在物體內(nèi)有的部分的工作應(yīng)力,，為外力所引起的應(yīng)力與此殘余應(yīng)力之和，有的部分為其差,，這樣就會(huì)造成應(yīng)力在物體內(nèi)的分布不均,。此時(shí)工作應(yīng)力達(dá)到材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，物體將會(huì)產(chǎn)生塑性變形,；達(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度時(shí),，物體將會(huì)產(chǎn)生斷裂，從而縮短了零件的使用壽命,。

（3）降低了金屬的塑性,、沖擊韌性。當(dāng)具有殘余應(yīng)力的物體繼續(xù)進(jìn)行塑性加工時(shí),，由于殘余應(yīng)力的存在可加強(qiáng)物體內(nèi)的應(yīng)力和變形的不均勻分布,，使金屬的變形抗力升高，塑性降低,。

（4）降低金屬的耐蝕性以及和疲勞強(qiáng)度等,。由于零件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，使其處于高能量狀態(tài),，易與氧化介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用,，造成腐蝕，即應(yīng)力腐蝕,，從而降低了零件的耐蝕性，殘余應(yīng)力還改變了材料表面受載時(shí)的應(yīng)力分布,，降低疲勞強(qiáng)度,。

四、殘余應(yīng)力對(duì)零件切削加工影響

對(duì)切削加工過程的影響車削零件的毛坯,，一般為鑄件,、鍛件、型材和經(jīng)過熱處理的半成品,，由于毛坯在形成的過程中,，有過溫度的劇烈變化及受力變形，因此內(nèi)部具有殘余應(yīng)力,，在切削時(shí)形狀發(fā)生變化,，原應(yīng)力平衡狀態(tài)被打破，導(dǎo)致了切削過程的變形。

4.1產(chǎn)生切削殘余應(yīng)力

金屬的切削,，實(shí)質(zhì)上是工件受刀具的擠壓和摩擦,，使工件表面產(chǎn)生彈性變形和塑性變形，切屑從母體分離的過程,。在切削過程中,，工件受到切削力，產(chǎn)生切削熱而使切削溫度上升,，切削完成后,，工件的已加工表面即產(chǎn)生了殘余應(yīng)力，使工件在以后的使用中發(fā)生變形,，精度降低,，使用性能和下降，使用壽命縮短,。

4.2影響殘余應(yīng)力的因素

（1）切削用量,。切削速度———切削速度提高，工件溫度上升,，殘余應(yīng)力增加,；走刀量和切削深度———走刀量和切削深度越大，切削力就越大,，殘余應(yīng)力也越大,。

（2）刀具角度。增大刀具的前角,，刃傾角,，可使刀具鋒利，減小切削力,。

（3）切削液,。切削液具有潤滑和冷卻作用，在加工中使用切削液,，可減小切削力和降低切削溫度,，使殘余應(yīng)力減小

五、減小和消除殘余應(yīng)力的措施和方法

5.1 采用合理的工藝結(jié)構(gòu)在零件的設(shè)計(jì)時(shí),，采用合理的工藝結(jié)構(gòu),，避免厚薄不勻，尖角結(jié)構(gòu)等,，鑄件宜使用鑄造圓角,。

5.2 合理安排工藝路線對(duì)于精密零件，粗,、精加工分開,。對(duì)于大型零件,，由于粗、精加工一般安排在一個(gè)工序內(nèi)進(jìn)行,，故粗加工后先將工件松開,，使其自由變形，再以較小的夾緊力夾緊工件進(jìn)行精加工,。

5.3 采用合理的切削條件,。在零件的精加工時(shí)，使用較小的切削和走刀量以及較高的切削速度,，使用鋒利的刀具和使用切削液進(jìn)行潤滑冷卻,，以減小切削力和降低切削溫度，減小殘余應(yīng)力,。

5.4 采取時(shí)效處理技術(shù)

（1）自然時(shí)效處理,。

（2）熱時(shí)效處理。這是目前使用最廣的一種方法,，但其投資和能源消耗都較大,，使生產(chǎn)成本增加，而且精加工后零件進(jìn)行加熱時(shí)效,，有可能產(chǎn)生氧化而影響表面品質(zhì),。

（3）振動(dòng)時(shí)效處理。這是消除殘余應(yīng)力,、減少變形以及保持工件尺寸穩(wěn)定的一種新方法,。可用于鑄造件,、鍛件,、切削加工工件等。它是以激振的形式,，將機(jī)械能加到含有大量殘余應(yīng)力的工件內(nèi),，引起工件金屬內(nèi)部晶格錯(cuò)位蠕變，使金屬的結(jié)構(gòu)狀態(tài)穩(wěn)定,，以減少和消除工件的內(nèi)應(yīng)力,。不需龐大的設(shè)備，經(jīng)濟(jì)簡便,，效率高。頻譜諧波時(shí)效技術(shù)是在此機(jī)床上的發(fā)展,，能消除60-70%的應(yīng)力,，在穩(wěn)定尺寸和形狀精度上非常有效。

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未來第一站

在國內(nèi),，無論鑄造件，機(jī)加件,，焊接件,，時(shí)效都是名存實(shí)亡的，雖然大家都知道,。

你總是說有蚊子

未來第一站 發(fā)表于 2017-3-15 11:49
在國內(nèi),，無論鑄造件,，機(jī)加件，焊接件,，時(shí)效都是名存實(shí)亡的,，雖然大家都知道。

& }7 ^: p( O& [+ j樓上是說國內(nèi)的時(shí)效處理沒有改善應(yīng)力嗎
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xiaobing86203

時(shí)效處理耗時(shí)較長,，在快速發(fā)展的柔性生產(chǎn)模式下，這項(xiàng)技術(shù)是否需要突破時(shí)間的制約

我有好東西

學(xué)習(xí)了

面壁深功

不要增加表面擊打（如拋丸）,，也是一項(xiàng)快捷的去應(yīng)力方法,。不過這同振動(dòng)一樣，不徹底

大陸架

嫌自然時(shí)效時(shí)間長,，可以去專業(yè)的熱處理公司做消除應(yīng)力的正火處理,；要做出質(zhì)量穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)焊件和鑄造,、鍛壓件，退貨,、正火,、調(diào)質(zhì)等等熱處理工序，一步也不能少,，這是質(zhì)量的保證,，更是良心！

jinglei3617

第一次了解震動(dòng)時(shí)效,，學(xué)習(xí)

你總是說有蚊子

xiaobing86203 發(fā)表于 2017-3-15 12:15
時(shí)效處理耗時(shí)較長,，在快速發(fā)展的柔性生產(chǎn)模式下，這項(xiàng)技術(shù)是否需要突破時(shí)間的制約

現(xiàn)在的頻譜諧波時(shí)效技術(shù)效率很高了,，穩(wěn)定形狀精度很不錯(cuò)了

你總是說有蚊子

jinglei3617 發(fā)表于 2017-3-15 16:02
第一次了解震動(dòng)時(shí)效,，學(xué)習(xí)

8 c2 G& @& q2 q9 h* o可以留下個(gè)郵箱啊，我給你發(fā)些詳細(xì)資料
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