控制和消除残余应力的方法
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控制和消除残余应力的方法
残余应力的存在对工件的危害较大,一般采用以下方法来控制和消除工件中的残余应力,以避免加工件因此而带来的失效或报废。
1、锤击法
利用钢锤锤击工件残余应力聚集的部位,使工件接受锤击的金属表面受到锤击的压应力,发生局部的塑性变形,从而减小残余应力的峰值,改善和均衡工件原有残余应力的分布,避免工件的脆性破坏。
这种方法特别适合与焊接件,且在焊接加工场合应用广泛,对冲压件使用不多。
2、振动法
利用专有设备使工件在专用设备的周期性外力作用下发生共振,使工件内部的微观组织晶粒发生滑移和晶内孪生,从而削减残余应力的峰值,改善和均衡工件原有的残余应力的分布。
这种方法在一小时内可以消除约50%的残余应力或削减约50%残余应力的峰值,是使用最普遍的方法之一,处理效率高,节约成本,但最大缺点是不能完全消除工件内聚集的残余应力。
3、热处理时效
是传统的消除残余应力的方法,又称为人工时效。它借助热处理设施,将工件由室温缓慢、均匀加热至600℃左右,并在此温度保温4-8h,而后温度缓慢冷却到120℃以下,再出炉冷却至室温。
这种方法消除残余应力的效果很好,消除速度快、充分,是至今最实用的方法之一。
4、自然时效
是将工件放置于室外,任其“风餐宿露”,在静置过程中释放和消除残余应力。
这种方法不适用于工业化大批量生产的产品。但是,对于高价值和高精度设备的关键部件,则采用人工时效+自然时效的方法较为普遍。