湖南金属应力如何检测

热时效通过加热炉，加热棒等加热措施， 使构件在加热作用下升温到能使构件释放残余应力所需的指定温度，并进行相应的工艺处理，使环境的温度维持数小时后，然后通过工艺处理完成降温来实现残余应力的降低的过程称为热时效。该方法消除残余应力的效果明显， 在目前的构件、材料生产中经常被使用， 但是该方法需要搭建完善的加热系统，整体成本较高，且耗能巨大，并且会对环境造成严重污染。同时该方法多数运用在大结构刚体， 对于一些小型的精密零件就显得无能为力。因为这些明显的劣势，热时效目前大有被振动时效取代的趋势。残余应力的分布可能是不均匀的。湖南金属应力如何检测

超声波冲击消除焊接应力工艺：超声冲击是一种消除工件表面或焊缝区的残余拉应力，并在工件表面形成压应力的方法。可明显提高焊接接头的疲劳寿命和疲劳强度。焊后处理焊趾部位，使之平滑过渡，从而降低余高造成的应力集中，消除焊趾表面的缺陷；同时在焊趾处产生较大的压缩塑性变形，产生了残余压缩应力，调整了焊接残余应力场，并使焊趾部位得到强化和硬化。以上多方面因素有效地改善了焊接接头的疲劳性能。大量实验数据表明，超声冲击可使钢制焊接接头的疲劳强度提高60~180%，疲劳寿命延长10~135倍；使铝、钛有色金属焊接接头的疲劳强度提高26~48%，疲劳寿命延长5~45倍。超声冲击产品也已形成系列化产品，可普遍应用于船舶、石化、航空、铁路、风力涡轮机、钢或复合材料桥梁，重型起重机械等领域，适用于各种材料焊接结构的焊后处理，达到延长焊接结构疲劳寿命、提高其疲劳强度的目的，并且能在一定程度上消除焊接过程应力和残余应力，特别适用于普通接头、承载接头以及异种材料焊接接头等结构的焊后处理。湖南金属应力如何检测残余应力常常由加工、热处理等过程引起。

控制焊接残余应力的措施有以下几个方面:1，采用合理的焊接顺序和方向（1）先焊收缩量较大的焊缝,使焊缝能较自由地收缩,以较大限度地减少焊接应力。（2）先焊错开的短焊缝,后焊直通长焊缝。（3）先焊工作时受力较大的焊缝,使内应力合理分布。2，降低局部刚度：焊接封闭焊缝或其刚度较大的焊缝时,可以采取反变形法来降低结构的局部刚度。3，锤击焊缝区法：利用锤击焊缝来减小焊接应力是行之有效的方法。当焊缝金属冷却时,由于焊缝的收缩而产生应力,锤击焊缝区,应力可减小1/2~1/4。锤击时温度应维持在100-150℃之间或在400℃以上,避免在200-300℃之间进行,因为此时金属处于蓝脆阶段,锤击焊缝容易断裂。多层焊时,除一层和较后一层焊缝外,每层都要锤击。一层不锤击是为了避免根部裂纹,较后一层是为了防止由于锤击而引起的冷作硬化。

打压法、锤击、喷丸、滚压等。喷丸强化是行之有效、应用普遍的强化零件的手段，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。残余应力是工件变形、断裂、疲劳寿命的重要原因，为保证工件生产的合格率及精密度，残余应力检测必不可少。在目前应用较为普遍的残余应力检测方法中，X 射线残余应力检测法是较为便捷、可靠和有效的。因此，X 射线衍射法应作为残余应力检测技术的主要方法。同时，一旦检测出残余应力值过高或不均，需采用相应的时效进行消除或均化。在所有时效方法中，振动时效法在经济性、环保性和消除效率方面明显优于其他方法，值得重点关注。残余应力可能对材料的临界应力和强度等性能造成明显的影响。

残余应力产生的原因：一般来说，产生残余应力的原因可以归结成三类。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。切削过程中残余应力的产生既与机械应力所造成的塑性变形有关，也与热应力所造成的塑性变形有关。由机械应力引起的残余应力。刀具切削工件材料过程中，刀尖前方的三角形区域会随着刀具的运动而产生沿着切削方向的压缩塑性变形和垂直于切削表面方向的拉伸塑性变形(塑性凸出效应),。因此，在沿着切削表面的方向会有拉伸残余应力的产生。与此同时，刀具的后刀面会对已加工表面有进一步的挤压和摩擦，会使其表面发生塑性伸长而产生沿表面方向的压缩残余应力。实际加工过程中由机械应力所产生的残余应力是刀具接触点前方塑性凸出效应和刀具接触点后方压延效应的叠加。残余应力的分布对于材料的性能有着很大的影响。湖南金属应力如何检测

残余应力可能会影响材料的可靠性和寿命。湖南金属应力如何检测

对于需要考虑应力集中的结构，如疲劳设备中需要考虑的峰值应力（峰值应力是一方面是由应力集中引起的），通过有限元的计算，我们需要计算出准确的峰值应力以便进行疲劳强度的安全评定。 但是对于形状突变的部位，有限元计算需要捕捉出应力梯度变化较大的应力集中部位的应力，如果网格稀疏的话，有可能捕捉不到梯度变化较大的应力，因而计算出的峰值应力会不准确，因而必须通过细化网格捕捉应力梯度的变化，但是网格细化带来的是不只只是应力计算的准确性，还有可能会得到极大的应力值，即应力奇异。这与上面应力奇异产生的原因是一致的，因为网格越细化，那么其计算面域就会越小，原则上计算的应力会越趋于精确，但是对于如尖角处，其计算面域有可能趋于零导致出现极大的非真实的应力值甚至是不收敛的结果。所以，如果不对这种形状突变部位进行合理的结构优化或合理的载荷位移约束，那么一味的细化网格进行有限元计算就变成了一把双刃剑。湖南金属应力如何检测