殘余應力

1、殘余應力消除外力或不均勻的溫度場等作用后仍留在物體內的自相平衡的內應力。機械加工和強化工藝都能引起殘余應力。如冷拉、彎曲、切削加工、滾壓、噴丸、鑄造、鍛壓、焊接和金屬熱處理等，不均勻塑性變形或相變都可能引起殘余應力。殘余應力一般是有害的，如零件在不適當的熱處理、焊接或切削加工后，殘余應力會引起零件發(fā)生翹曲或扭曲變形甚至開裂經淬火或磨削后表面會出現裂紋。殘余應力的存在有時不會立即表現為缺陷。當零件在工作中因工作應力與殘余應力的疊加，而使總

2、應力超過強度極限時，便出現裂紋和斷裂。零件的殘余應力大部分都可通過適當的熱處理消除。殘余應力也有有益的方面，它可以被控制用來提高零件的疲勞強度和耐磨性能。殘余應力消除的方法目前有三種1、就是自然時效，通過自然放置消除應力，這種方法耗時過長，難以適應現代科技及生產需要；2、是最傳統、也是目前最普及的方法——熱時效法，把工件放進熱時效爐中進行熱處理，慢慢消除應力。這種方法的缺點也非常顯著，比如衛(wèi)星制造廠對溫度控制要求非常嚴格的鋁合金工件以及

3、長達十米或者更大的巨型工件都無法用這種方法處理。而且這種方法還帶來了大量的污染和能源消耗，隨著中國及世界范圍內對環(huán)保的進一步要求，熱時效爐的處理方式馬上面臨全面退出的境地。3、振動時效，振動時效介于自然時效和熱時效間的方法。振動時效投資少，便攜，使用方便、無污染，節(jié)約能源降低成本，可消除殘余應力2050%，這是目前使用最多的一種方法。按照殘余應力平衡范圍的不同，通常可將其分為三種：（1）第一類內應力，又稱宏觀殘余應力，它是由工件不同部分

4、的宏觀變形不均勻性引起的，故其應力平衡范圍包括整個工件。例如，將金屬棒施以彎曲載荷，則上邊受拉而伸長，下邊受到壓縮；變形超過彈性極限產生了塑性變形時，則外力去除后被伸長的一邊就存在壓應力，短邊為張應力。這類殘余應力所對應的畸變能不大，僅占總儲存能的0.1%左右。（2）第二類內應力，又稱微觀殘余應力，它是由晶?；騺喚ЯＶg的變形不均勻性產生的。其作用范圍與晶粒尺寸相當，即在晶?；騺喚ЯＶg保持平衡。這種內應力有時可達到很大的數值，甚至可能