振动时效消除残余应力与作用应力关系的实验研究

点击数:23682023-04-29来源: 振动时效仪 振动时效机 应力消除设备 焊接应力消除 时效处理 振动去应力 振动时效

残余应力与作用应力关系的实验研究:
Wozney等做了如下实验:对薄板试件(SAE1070, 7.6×1.9×0.13cm)进行喷丸处理后,施加交变弯曲应力,使残余应力发生变化。其结果如表24所示。残余应力是用X射线法测定的。试样2是喷丸处理的,试样3—6是喷丸后又施加了交变应力。经高应力交变处理时,残余应力有明显的下降。作用应力低则残余应力变化小甚至不变化。图25是根据这些结果表示的交变应力作用下残余平均应力的变化规律。从图中可见,当处于弹性极限直线所包围的内部状态时(例如试件3),即使有应力交变作用,平均应力也不变化。而试样4—6在交变应力作用下,平均应力都将向弹性极限直线移动,这些都是在压应力状态下应力的变化情况。即使在拉应力状态下,也仍然是如此,如图中B点,在交变拉应力作用下向C点移动,在A点时平均应力就不发生变化。这些都和图23所反映的规律是一样的即作用应力和残余应力之和必须大于材料的屈服极限时,平均应力才能下降。
表24                用振动时效设备消除薄板试样的残余应力

试样No 试验后的应力7MPa 作用应力   7MPa 应力范围   7MPa 周次  
1 -23 0   0 (初始状态)
2 -51 0   0 (喷丸处理)
3 -51 35 -86    -16 27000  
4 -41 70 -121   +19 27000  
5 -37 85 -126   +44 100  
6 -34 85 -122   +48 27000  

为尽量明确作用应力与残余应力的关系,如图26用板梁的振动时效处理结果来说明,用一普通钢制成的长1200mm,宽120mm,厚16mm的板梁,在其上表面堆焊出两条焊道,测其残余应力为150MPa左右。将板梁一端固定成悬臂状,并在另一端激振,由应变片1测其动应力为80MPa。
经30分钟的振动处理后,再次测图中梁上三点的残余应力,其变化见表26。不难看出同上面一样的结果:动应力越大消除应力的效果越好,而消除应力的最必要的条件,就是作用应力与残余应力之和必须大于材料的屈服极限,
即:                      σ+σσs
表26           板梁残余应力值  

点  号   1    2    3
振前应力值 150.0 150.0 150.0
  振后应力值 76.5 82.5 140.4
消除应力值 73.5 67.5 9.60
消除比例(%) 49.0 44.9 6.40
 
 


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振动时效3D展示
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