振動時效消除應(yīng)力工藝振動時效處理實驗

時間：2022-06-22作者：濟南九工機電設(shè)備有限公司瀏覽：95

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時效處理實驗：振動時效在實踐中被證實是一種有效消減殘余應(yīng)力的工藝,然而在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)對于不同的材料和構(gòu)件,其應(yīng)力消減效果并不相同。為了較好地在生產(chǎn)過程中應(yīng)用振動時效工藝,對振動時效的機理研究就變得十分迫切。本文主要通過試驗研究,得到了鋁合金厚板在交變應(yīng)力作用下殘余應(yīng)力演變的一般規(guī)律,并對振動時效的機理進行了進一步的分析與探討。 本文首先對X射線殘余應(yīng)力測量法應(yīng)用于鋁合金材料的電解拋光,電解剝除工藝,測量技術(shù)進行了研究和優(yōu)化,并對淬火和預(yù)拉伸鋁合金厚板表面殘余應(yīng)力進行了測量,得到了分布區(qū)間和規(guī)律。 其次,本文通過試驗,對交變應(yīng)力加載狀態(tài)下的殘余應(yīng)力演變規(guī)律進行了研究。當加載應(yīng)力與殘余應(yīng)力之和大于材料屈服強度時,殘余應(yīng)力可以得到消減,其消減規(guī)律符合塑性變形和強化機理；當小于屈服強度時有兩種情況,當疊加應(yīng)力小于門檻值時,交變應(yīng)力加載不會對殘余應(yīng)力產(chǎn)生影響,當疊加應(yīng)力大于此值時,經(jīng)過一定周期交變應(yīng)力加載,殘余應(yīng)力會得到消減,加載應(yīng)力越大,應(yīng)力消減產(chǎn)生的越早。另外,試驗中表面噴砂試樣比淬火試樣殘余應(yīng)力消減效果顯著,因此殘余應(yīng)力消減也與初始殘余應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)力梯度有關(guān)。 再次,本文對振動時效消減殘余應(yīng)力的機理進行了進一步的探討和研究。分別基于包辛格效應(yīng)和位錯理論總結(jié)了振動時效消減殘余應(yīng)力的宏觀和微觀機理,得到了殘余應(yīng)力消減的數(shù)學(xué)模型和經(jīng)驗公式?；谌渥兝碚撎岢隽苏駝訒r效與循環(huán)蠕變在力學(xué)本質(zhì)上的相關(guān)性,并對交變應(yīng)力幅、溫度和材料特性等共同影響因素進行了分析?；趹?yīng)變能原理分析了殘余應(yīng)力場對應(yīng)的能量狀態(tài),從能量轉(zhuǎn)化的角度對振動時效消減殘余應(yīng)力的過程進行了研究。 最后,通過對比試驗證明振動時效可以調(diào)整淬火鋁合金厚板的峰值應(yīng)力,均化殘余應(yīng)力分布對尺寸穩(wěn)定性有很好作用,并對其機理進行了研究與探討。


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