无缝钢管残余应力产生的机理、影响及消除方法之三消除方法

2019-04-19 16:51:58

1.锤击法,用钢锤锤击无缝钢管的残余应力积累部分,使受锤击的锤子的金属表面受到锤击压应力,发生局部塑性变形,从而降低残余峰值应力和改善并均衡工件原始残余应力的分布,以避免工件的脆性破坏。该方法特别适用于焊接零件,广泛用于焊接加工,并不用于冲压零件。

2,振动老化方法,利用专有设备使无缝钢管在特殊设备的循环外力作用下产生共振,使工件内部的微观结构滑移和晶内孪晶,从而减少残余峰值应力,改善和均衡工件原始残余应力的分布。该方法可以在一小时内消除约50%的残余应力或将残余应力的峰值降低约50%。它是最常用的方法之一,处理效率高,节省成本,但缺点是不能完全消除进程内聚合。残余压力。

3,热处理老化,是消除无缝钢管残余应力的传统方法,又称人工老化。利用热处理设备,将无缝钢管从室温缓慢均匀地加热至约600℃,并在该温度下保持4-8小时,然后将温度缓慢冷却至120℃以下,并且然后冷却到室温。

该方法具有消除残余应力的良好效果,消除速度快,充分,是迄今为止最实用的方法之一。

4,自然老化,是将无缝钢管放在外面,让它“风粉”,释放并消除静态过程中的残余应力。该方法不适合工业大规模生产的产品。然而,对于高价值和高精度设备的关键部件,更常见的是使用人工老化和自然老化。

5.消除焊接应力。在焊接过程中,焊缝温度迅速升高,体积扩大。热影响区的温度很低,这阻碍了焊缝的膨胀。结果,在焊缝处产生压缩应力,并且在热影响区中产生拉应力。然而,此时,焊缝处于塑性状态,并且通过压缩应力使焊缝变厚,并且应力得到缓和。在焊接后冷却时,热影响区快速冷却并非常快速地进入弹性状态。焊缝处的温度很高并且处于塑性状态。此时,焊缝收缩,收缩慢于热影响区,焊缝阻碍热影响区收缩,焊缝仍受到压应力,受影响区受到拉应力。但是,焊缝处于塑性状态,焊缝的塑料墩厚,应力松弛。

6.机械加工消除应力的方法,无缝钢管切割后采取一些处理措施,也可以调整加工表面的残余应力。表面强化处理是更常用的方法之一。表面强化处理工艺是一种加工技术,其中通过部件表面的冷挤压来增加表面硬度和强度,以形成表面残余压应力。常用的表面强化工艺包括喷丸强化和轧制强化。喷丸处理是利用大量高速球珠冲击零件表面,使冲击时发生塑性变形和塑性流动,表面产生冷却层和残余压应力。大多数珠子由钢丸制成,用压缩空气或离心力喷射。该方法适用于加强不规则表面和复杂形状,例如弹簧,连杆等。滚动强化是使用可自由旋转的辊子来均匀地挤压部件的表面以加强表面并在表面上形成残余的压缩应力。适用于加强外圆,孔,平面等规则表面的加工。将滚动工具添加到原始计算机。

预应力切削是一种通过切削加工在加工表面上产生残余压应力的方法,即在切削前对零件施加预应力,并且在切削过程中零件表面发生弹性变形。由于基板的弹性恢复,该预应力在加工表面上引起残余压应力。预应力切割不需要购买昂贵的设备,也不会增加部件表面的硬度。它只需要通过切割在加工表面上产生残余压应力,因此具有良好的发展前景。在加工表面上产生残余应力是由机械应力和热应力的组合引起的不均匀塑性变形的结果,这直接影响零件的性能和寿命。在实际生产过程中,要综合运用本文介绍的工艺方法,合理选择切削参数和刀具,有必要调整和消除加工表面的残余应力。

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