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,上海机械应力减少办法,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,上海机械应力减少办法,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,上海机械应力减少办法。通过共振将一定的振动能量传递到工件的所有部位,使工件内部发生微观的塑性变形。上海机械应力减少办法
热时效法:传统、也是较普及的方法——热时效法,把工件放进热时效炉中进行热处理,慢慢消除应力。这种方法的缺点也非常明显,比如卫星制造厂对温度控制要求非常严格的铝合金工件以及长达十米或者更大的巨型工件都无法用这种方法处理。而且这种方法还带来了大量的污染和能源消耗,随着中国及世界范围内对环保的进一步要求,热时效炉的处理方式马上面临退出的境地。利用亚共振来消除应力:种方法虽然解决了热时效的环保问题,但是使用起来相当烦琐,要针对不同形状的工件编制不同的时效工艺,如果有几百上千种工件就要编几百上千种工艺,而且在生产时操作相当复杂,需要操作者确定处理参数,复杂工件必须是熟练的专业技术人员才能操作。更令人遗憾的是这种方法只能消除23%的工件应力,无法达到处理所有工件的目的。上海机械应力减少办法残余应力是材料科学和工程领域中的一个重要研究课题。
焊接时残余的应力对于构建的危害:对疲劳强度的影响。残余应力的存在使变载荷的应力循环发生偏移,这种偏移,只改变其平均值,不改变其幅值。结构的疲劳强度与应力循环的特征有关,当应力循环的平均值增加时,其极限幅值就降低,反之则提高。因此,如应力集中处存在着拉伸残余应力,疲劳强度将降低。对焊件加工精度和尺寸稳定性的影响。机械加工把一部分材料从焊件上切除时,此处的残余应力也被释放。残余应力原来的平衡状态被破坏,焊件发生变形,加工精度受影响。对应力腐蚀开裂的影响。应力腐蚀开裂时拉伸残余应力和化学腐蚀共同作用下产生裂纹的现象,在一定材料和介质的组合下发生。应力腐蚀开裂所需的时间和残余应力大小有关,拉伸残余应力越大,应力腐蚀开裂的时间越短。
如何利用降低结构局部刚度来控制焊接残余应力?结构的刚度增加时,焊后的残余应力将明显加大。因此,在条件许可时,焊前采取一定的工艺措施,将焊接区域的局部刚度降低,将有效地减少焊接残余应力。如一镶块结构的焊件,由于焊缝呈封闭形刚度较大。为减少焊接区域的局部刚度,可以将平板少量翻边,或将镶块压凹,焊接时由于焊缝能自由收缩(将平板或镶块拉平),使残余应力大为减少。如何利用振动法来消除焊接残余应力?1、频谱谐波时效法:利用偏心轮和变速电动机组成的激振器使焊接结构发生共振产生循环应力,可使焊接残余应力逐渐降低,这种方法称为振动法。振动法消除残余应力的效果取决于激振器和构件支点的位置、激振频率和时间。其优点是所用设备简单、处理费用低、时间短,也没有高温回火时金属表面氧化的问题,目前在生产中已得到普遍应用。结构内部的不均匀和缺陷往往是引起应力集中的重要因素。
采用合理的工艺参数及合适的加工方法。如先用小直径焊丝,采用较小的焊接电流及提高焊接速度等方法来控制焊接热输入,也可采用预热、加热减应区及捶击等方法,来减少焊缝的焊接残余应力。物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。机床所需要释放的应力全称是机械应力,是床身等构件在热成型加工中产生的。由于机床高精密加工精度需要达到微米甚至纳米级,这种在铸造中产生的内应力带来的形变误差是不能接受的,所以机床需要释放应力。简单来说就是机床相关构件在热加工当中会产生应力,这种应力会导致构件产生一定的形变,而这种形变会影响到机床的精度,所以越是高精密的机床就越需要释放应力,以此来保证机床的精度和稳定性。振动时效是一种先进的残余应力消除技术。上海机械应力减少办法
振动消除应力保证了较高的机械加工精度和使用精度。上海机械应力减少办法
选择一台实用的振动时效设备尤其重要,设备的好坏关乎振动时效工艺可靠性,决定振动时效的效果。频谱谐波时效,就是振动时效的一种。通过傅里叶分析方法对金属构件进行频谱分析,在0-100HZ范围内找出工件几十种谐波频率,从中主选出效果较佳的五种谐波频率,施加足够的能量进行振动处理,产生多方向动应力,与多维分布的残余应力叠加,达到材料的屈服极限时,将产生局部的塑性变形,从而达到均化残余应力的目的。除此之外,还可采用锤击法均化残余应力。焊接残余应力产生的根本原因是,由于焊缝在冷却过程中的纵向收缩和横向收缩,因此焊后利用小锤轻敲焊缝及其邻近区域,使金属展开,能有效地减少焊接残余应力。据测定,利用锤击法可使应力减少1/2~1/4。上海机械应力减少办法
上海乐展电器有限公司,其前身为国家机械工业研究所振动研究室,公司拥有国内先进的振动实验室,担负各种振动时效研究成果评定推广、振动时效工艺标准制定、国家振动时效行业标准制定、80年代末期改制为科技型实体企业、专业从事振动时效技术研发、生产、销售为一体的实业公司,公司拥有中科院金属研究所、清华大学机械工程学院、上海交通大学焊接研究所、大连理工大学工程力学系等国内合作资源,根据项目需要制定国内航天、科学研究、核电、国内大型项目的消除残余应力方案,出具振动时效评估报告。











