产生残余应力的主要原因有哪些

如题所述

残余应力(Residual Stress)是工件在制造过程中,将受到来自各种工艺等因素的作用与影响;当这些因素消失之后,若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失,仍有部分作用与影响残留在构件内,则这种残留的作用与影响就是残余应力。

残余应力在机械制造中非常常见,往往各个工艺都会产生残余应力。不过,从本质上讲,产生残余应力的原因可以归结成三类。
第一类是不均匀的塑性变形,第二类是不均匀的温度变化,第三类是不均匀的相变。
从残余应力的分类可以看出,残余应力会引起物体缓慢变形,导致物体尺寸的改变,导致机械加工工件尺寸不合格,仪器生产中导致整台仪器丧失精度成为废品,铸造锻造工件出现裂纹甚至断裂,同时对其疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命等也有着十分重要的影响
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第1个回答  2020-11-12
产生残余应力的原因及其措施有哪些
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产生残余应力的原因及其措施有哪些
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机械加工和强化工艺都能引起残余应力。如冷拉、弯曲、切削加工、滚压、喷丸、铸造、锻压、焊接和金属热处理等,因不均匀塑性变形或相变都可能引起残余应力。
残余应力一般是有害的,如零件在不适当的热处理、焊接或切削加工后,残余应力会引起零件发生翘曲或扭曲变形,甚至开裂。或经淬火、磨削后表面会出现裂纹。
残余应力的存在有时不会立即表现为缺陷,而当零件在工作中因工作应力与残余应力的叠加,使总应力超过强度极限时,便出现裂纹和断裂。零件的残余应力大部分都可通过适当的热处理消除。残余应力有时也有有益的方面,它可以被控制用来提高零件的疲劳强度和耐磨性能。
通常调整残余应力的方法有:
1、加热,即回火处理,利用残余应力的热松弛效应消除或降低残余应力。

2、施加静载,使工件产生整体或局部、甚至微区的塑性变形,也可以调整工件的残余应力。例如大型压力容器,在焊接之后,在其内部加压,即所谓的“胀形”,使焊接接头发生微量塑性变形,以减小焊接残余应力。

3、振动时效,英文叫做Vibration Stress Relief,简称VSR 。在国际上,工业发达国家起始于上世纪50年代,我国从70年代研究和推广。

4、锤击、喷丸、滚压等。喷丸强化是行之有效、应用广泛的强化零件的手段,喷丸的同时也改变了表面残余应力状态和分布,而喷丸产生的残余压应力又是强化机理中的重要因素本回答被网友采纳