純銅版件毛坯的初始殘余應力分布

㈠ 鋁殼焊接應力釋放會產生金屬響聲嗎

消除鋁板殘余應力五大常用方法：
1. 時效消除法
時效消除法是降低淬火殘余應力的傳統方法。由於鋁合金材料尤其是航空用鋁合金材料對溫度非常敏感,時效溫度的提高,必然明顯降低強度指標,使MgZn2等強化相析出過多,產生過時效現象。因此,淬火後時效處理通常在較低溫度(小於200-250℃)下進行,因而影響了應力消除效果(僅為10-35%)。
2. 機械拉伸法
機械拉伸法消除應力的原理是將淬火後的鋁合金板材,沿軋制方向施加一定量的永久拉伸塑性變形,使拉伸應力與原來的淬火殘余應力疊加後發生塑性變形,使殘余應力得以緩和與釋放。有關研究結果表明,機械拉伸法最高可消除90%以上的殘余應力。但該種方法僅適合於形狀簡單的零件,且對拉伸前鋁合金板材的組織均勻性要求較高,多用於鋁加工工廠。
3. 模冷壓法
模冷壓法是在一個特製的精整模具中,通過嚴格控制的限量冷整形來消除復雜形狀鋁合金模鍛件中的殘余應力。事實上「模壓」這種叫法不夠確切,因為其主要作用機理是使鋁合金模鍛件的局部材料受「拉伸」或者「壓縮」作用。當精整模具壓下時,精整凸模嵌入到鋁合金模鍛件端面、緣(筋)條的拔模斜度上,實際上使模鍛件的腹板部分產生「拉伸」作用。因此,該種方法是調整而不是消除零件的整體應力水平,它使鋁合金模鍛件上某些部位的殘余應力得到釋放的同時,有可能使其他部位的殘余應力增大。另外,鑒於鋁合金模鍛件本來就己存在很大的殘余應力,模壓變形量過大將可能引起冷作硬化、裂紋和斷裂;而變形過小則使應力消除效果不佳,因此該種方法的局限性是在實際操作中難以精確控制模壓變形量。
4. 深冷處理法
深冷處理法也稱冷穩定處理法,按工藝可劃分為深冷急熱法與冷熱循環法兩種。其中深冷急熱法是將含有殘余應力的零件浸入-196℃的液氮中深冷,待內外溫度均勻後又迅速地用熱蒸汽噴射,通過急熱與急冷產生方向相反的熱應力,藉此抵消原來的殘余應力場。有關研究表明,在選擇合適的工藝參數條件下,深冷急熱法可降低20-84%的殘余應力。深冷處理的最大優點是在有效消除殘余應力的同時,可改善(至少不降低)材料的強度、硬度、耐磨性與組織穩定性。由於深冷處理對零件的尺寸與形狀沒有限制,因此適合於形狀復雜的模鍛件與鑄件。在切削加工前進行深冷處理還可明顯改善鋁合金加工時易產生的嚴重加工變形傾向,提高材料的組織穩定性。然而,現有的相關研究指出,深冷處理只能消除熱處理溫度梯度產生的殘余應力,而不能有效消除機械加工、冷成形等不均勻塑性變形產生的殘余應力,對焊接殘余應力的消除效果也不佳。
5. 振動消除法
振動消除殘余應力法的工作原理是用攜帶型強力激振器,使金屬結構產生一個或多個振動狀態,從而產生如同機械載入時的彈性變形,使零件內某些部位的殘余應力與振動載荷疊加後,超過材料的屈服應力引起塑性應變,從而引起內應力的降低和重新分布。現有的相關研究指出,當鋁合金在剛剛進行了淬火後的不穩定狀態(0-2小時內)進行振動消除,效果最佳,殘余應力最大可降低50-70%;若在淬火後放置360小時進行振動時效後測試,殘余應力只能消除10%-20%。振動消除應力(VSR)技術具有高效節能,工藝簡單方便,適用性強等特點,對零件沒有形狀與尺寸限制,尤其適合於大型復雜結構件,是一種很有發展前途的工藝方法。另外,經過振動時效後的鋁合金構件具有良好的尺寸穩定性,在後續的機械加工中不易產生加工變形。但目前對振動時效工藝的機理還不充分,國內外對它應用於鋁合金結構件中的適宜性也存在爭議。
除了上述方法以外,近年來,國際上還報告了形變熱處理法,脈沖磁處理(PMT)法等殘余應力消除技術,但相關工藝尚不成熟。總結近幾年國內外評價有關消除殘余應力工藝效果的文獻,現有鋁合金結構件鍛件毛坯殘余應力消除技術中,機械拉伸(壓縮)法可達90%左右,不足之處是要求零件形狀簡單,對毛坯材料成分和組織均勻性要求較高,適用范圍狹窄。恆溫時效法10~35%;振動消除法20-70%;深冷處理法25%~83%。因此,現有工藝技術與方法尚無法從根本上消除鋁合金結構件鍛件毛坯中的殘余應力。但是以上五大常用方法會盡量消除鋁合金材料的殘余應力。

㈡ 在機械只在中，殘余應力、表面殘余應力的區別，及對零件疲勞強度的影響 謝謝啊！

殘余應力(又稱內應力)是指當外部載荷去除以後,仍然殘存在工件內部的應力.
它是因為對工件進行熱加工或冷加工,使金屬內部宏觀的或微觀的組織發生不均勻的體積變化而產生的.具有殘余應力的零件,其內部組織處於一種極不穩定的狀態,有著強烈的恢復到無應力狀態的傾向,因此不斷地釋放應力,直到其完全消失為止.在殘余應力這一消失過程中,零件的形狀逐漸變化,原有的加工精度逐漸喪失.
殘余應力的產生
1)毛坯製造及熱處理過程中產生的殘余應力
在鑄,鍛,焊及熱處理過程中,由於工件各部分不均勻的熱脹冷縮以及金相組織轉變時的體積改變,工件內部會產生很大的內應力.工件結構越復雜,壁厚相差越大,散熱條件越差,內應力就越大.後續加工中再切去金屬,工件內部的應力將重新分布,從而導致產生加工誤差.
2)工件冷校直產生的殘余應力
細長軸類零件加工時,通常採用冷校直的方法糾正彎曲變形.為使工件變直,部分材料的應力必須超過其彈性極限,即產生塑性變形.外力去除後,工件內彈性變形部分要恢復原有形狀,而塑性變形後的材料已不能恢復.兩部分材料互相牽制,應力重新分布,達到新的平衡狀態.這時,將會在工件內部產生內應力.如果在後續加工中再切去一層金屬,工件內部的應力將重新分布而導致彎曲,因此而產生幾何形狀誤差.
3)機械加工產生殘余應力
機械加工過程中,由於切削力和切削熱的綜合作用,會使表面層金屬晶格發生變形或使金相組織變化,從而會造成表面層的殘余應力.殘余應力的產生
構件在製造過程中，將受到來自各種工藝等因素的作用與影響；當這些因素消失之後，若構件所受到的上述作用於影響不能隨之而完全消失，仍有部分作用與影響殘留在構件內，則這種殘留的作用與影響稱為殘留應力或殘余應力。
殘余應力是當物體沒有外部因素作用時，在物體內部保持平衡而存在的應力。
凡是沒有外部作用，物體內部保持自相平衡的應力，稱為物體的固有應力，或稱為初應力，亦稱為內應力。
殘余應力是一種固有應力。
殘余應的存在狀態時隨材料性能、產生條件等的不同而異，分類的方法也不一致。若按殘余應力作用的范圍來分，則可分為宏觀殘余應力與微觀殘余應力等兩大類。
宏觀殘余應力
宏觀殘余應力，又稱第一殘余應力，它是在宏觀范圍內分布的，它的大小、方向和性質等可用通常的物理的或機械的方法進行測量。
微觀殘余應力
微觀殘余應力屬於顯微事業范圍內的應力。依其作用的范圍，遊客細分為兩類：即微觀結構應力，或稱第二類殘余應力，它是在晶粒范圍內分布的；晶內亞結構應力，又稱為第三類殘余應力，它是在一個晶粒內部作用的 殘余應力是衡量零件質量的重要指標之一， 用能量作功的方法可以加深對殘余應力的認識：外力使零件變形， . 其中引起塑性變形的外力作的功以零件內部材料變形而存貯在零件內。當 外力消除以後，應力不均勻的能量要施放出來，引起了零件緩慢地變形， 即殘余應力作功，使原有加工精度逐漸喪失，直到能量全部施放出來為止， 變形結束。 . 尤其在儀器生產中，殘余應力可能使整台儀器喪失精度而成為廢 品。應當了解殘余應力的「緩釋」特點，熟悉殘余應力產生原因， 掌握減小和消除殘余應力的技術手段。

磨削中表面殘余應力的產生
機加工中工件表面殘余應力的產生主要受三個因素的制約：機械力引起的塑性變形、熱應力引起的塑性變形和相變引起的體積變化。在機械應力的作用下表面層發生塑性流動和延展現象，而里層金屬的彈性恢復變形受到已塑性變形表面金屬的牽制，表面產生殘余壓應力。磨削中產生的工件表面的高溫，使表面層進入完全塑性狀態，工件冷卻後表面層金屬收縮受到里層金屬的牽制，使表面產生殘余拉應力。當砂輪與工件接觸區溫度達到金屬相變溫度後，表面組織發生金相組織變化，其表面殘余應力的性質，隨磨削前後金相組織的變化而變化。已加工表面內殘余應力的產生是綜合以上幾個因素共同作用的結果。
在一般磨削過程中，比壓和摩擦較大，產生的磨削區溫度較高。工件表面常常因熱塑性變形而產生殘余拉應力。對此，有針對性地降低磨削表面的溫度，減少由此產生的塑性變形，就能抑制殘余拉應力的產生，甚至會產生殘余壓應力。強製冷卻磨削(簡稱強冷磨削)正是在此理論基礎上提出的。

㈢ 純銅的精密沖壓

冷擠壓特點：根據件大小自己推精度。
1）節約原材料。冷擠壓是利用金屬的塑性變形來製成所需形狀的零件，因而能大量減少切削加工，提高材料利用率。冷擠壓的材料利用率一般可達到80%以上。 2）提高勞動生產率。用冷擠壓工藝代替切削加工製造零件，能使生產率提高幾倍、幾十倍、甚至上百倍。 3）製件可以獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。零件的精度可達IT7～IT8級，表面粗糙度可達R0.2～R0.6。因此，用冷擠壓加工的零件一般很少再切削加工，只需在要求特別高之處進行精磨。 4）提高零件的力學性能。冷擠壓後金屬的冷加工硬化，以及在零件內部形成合理的纖維流線分布，使零件的強度遠高於原材料的強度。此外，合理的冷擠壓工藝可使零件表面形成壓應力而提高疲勞強度。因此，某些原需熱處理強化的零件用冷擠壓工藝後可省去熱處理工藝，有些零件原需要用強度高的鋼材製造，用冷擠壓工藝後就可用強度較低的鋼材替用。 5）可加工形狀復雜的，難以切削加工的零件。如異形截面、復雜內腔、內齒及表面看不見的內槽等。 6）降低零件成本。由於冷擠壓工藝具有節約原材料、提高生產率、減少零件的切削加工量、可用較差的材料代用優質材料等優點，從而使零件成本大大降低。 冷擠壓技術在應用中存在的難點主要有： 1）對模具要求高。冷擠壓時毛坯在模具中受三向壓應力而使變形抗力顯著增大，這使得模具所受的應力遠比一般沖壓模大，冷擠壓鋼材時，模具所受的應力常達2000MPa～2500MPa。例如製造一個直徑38mm,壁厚5.6mm，高100mm的低碳鋼杯形件為例，採用拉延方法加工時，最大變形力僅為17t，而採用冷擠壓方法加工時，則需變形力132t，這時作用在冷擠壓凸模上的單位壓力達2300MPa以上。模具除需要具有高強度外，還需有足夠的沖擊韌性和耐磨性。此外，金屬毛坯在模具中強烈的塑性變形，會使模具溫度升高至250℃～300℃左右，因而，模具材料需要一定的回火穩定性。由於上述情況，冷擠壓模具的壽命遠低於沖壓模。 2）需要大噸位的壓力機。由於冷擠壓時毛坯的變形抗力大，需用數百噸甚至幾千噸的壓力機。 3）由於冷擠壓的模具成本高，一般只適用於大批量生產的零件。它適宜的最小批量是5～10萬件。 4）毛坯在擠壓前需進行表面處理。這不但增加了工序，需佔用較大的生產面積，而且難以實現生產自動化。 5）不宜用於高強度材料加工。 6）冷擠壓零件的塑性、沖擊韌性變差，而且零件的殘余應力大，這會引起零件變形和耐腐蝕性的降低（產生應力腐蝕）

㈣ 焊縫殘余應力與焊縫殘余應變有何危害

材料的變形可分為彈性變形和塑性變形。彈性變形是可以恢復的變形，應力消除後，變形消失；應力超過材料屈服強度，則產生塑性變形，應力消除後，變形不能完全恢復，被保留下來的部分就是塑性變形。機械零件的變形有以下四個方面的原因。
(1)毛坯製造鑄造、鍛造、焊接等熱加工零件由於溫度差異、冷卻和組織轉變的先後不一都會形成殘余的內應力，經熱處理的零件也存在內應力。尤其是鑄造毛坯，形狀復雜，厚薄不均，在澆鑄後的冷卻過程中，形成拉伸、壓縮等不同的應力狀態，內應力可引起變形和短裂。毛坯的內應力是不穩定的，通常在12～20個月的時間內逐步消失。但隨著應力的重新分布，零件會產生變形。
(2)機械加工在切削加工過程中，由於裝夾、切削力、切削熱的作用，零件表層會發生塑性變形和冷作硬化，因而產生內應力，也會引起變形。如果毛坯是在有內應力的狀態下就進行加工，切除一部分表面後，破壞了內應力的平衡，由於內應力重新分布，零件將發生變形。對毛坯雖然安排了消除內應力的工序，在加工中也達到了精度要求，然而製成後的零件經過一段時間，在殘余應力的長期作用下，會發生內應力鬆弛而變形（就是彈性極限降低，且產生減少內應力的塑性變形）。特別是箱體類零件和長而大的基礎零件，因厚薄過渡很多，極易產生殘余應力，而發生內應力鬆弛的變形。
(3)操作使用機械設備在較惡劣的工況下工作，其工作零部件在極限載荷或超載荷的情況下運行，溫度有時很高使屈服強度降低，均會使零件產生變形。由於操作不當使設備過載或產生高溫，從而使零部件變形，直至因變形過大而使零件失效。
(4)修理質量在設備修理過程中，如果不考慮被修零件已經變形，常常會造成零件更大的變形或增加變形的危害。例如用機械方法修復零件，制定修復工藝、確定定位基準和安裝夾緊零件時，不考慮零件原來變形的情況，或修理操作不當，均會引起零件形位誤差加大。特別是採用焊接、熱處理、塑形變形等修復工藝方法修復工具時，沒有考慮熱應力、相變應力的作用，壓力加工沒有考慮彈性後效（應變逐漸恢復而落後於應力的現象），以及內應力鬆懈等，都將會產生應力和變形。

㈤ 可否使用液氮對刀進行淬火

消除鋁板殘余應力五大常用方法： 一. 時效消除法 時效消除法是降低淬火殘余應力的傳統方法。由於鋁合金材料尤其是航空用鋁合金材料對溫度非常敏感,時效溫度的提高,必然明顯降低強度指標,使MgZn二等強化相析出過多,產生過時效現象。因此,淬火後時效處理通常在較低溫度(小於二00-二50℃)下進行,因而影響了應力消除效果(僅為一0-三5%)。 二. 機械拉伸法 機械拉伸法消除應力的原理是將淬火後的鋁合金板材,沿軋制方向施加一定量的永久拉伸塑性變形,使拉伸應力與原來的淬火殘余應力疊加後發生塑性變形,使殘余應力得以緩和與釋放。有關研究結果表明,機械拉伸法最高可消除90%以上的殘余應力。但該種方法僅適合於形狀簡單的零件,且對拉伸前鋁合金板材的組織均勻性要求較高,多用於鋁加工工廠。 三. 模冷壓法 模冷壓法是在一個特製的精整模具中,通過嚴格控制的限量冷整形來消除復雜形狀鋁合金模鍛件中的殘余應力。事實上「模壓」這種叫法不夠確切,因為其主要作用機理是使鋁合金模鍛件的局部材料受「拉伸」或者「壓縮」作用。當精整模具壓下時,精整凸模嵌入到鋁合金模鍛件端面、緣(筋)條的拔模斜度上,實際上使模鍛件的腹板部分產生「拉伸」作用。因此,該種方法是調整而不是消除零件的整體應力水平,它使鋁合金模鍛件上某些部位的殘余應力得到釋放的同時,有可能使其他部位的殘余應力增大。另外,鑒於鋁合金模鍛件本來就己存在很大的殘余應力,模壓變形量過大將可能引起冷作硬化、裂紋和斷裂;而變形過小則使應力消除效果不佳,因此該種方法的局限性是在實際操作中難以精確控制模壓變形量。 四. 深冷處理法 深冷處理法也稱冷穩定處理法,按工藝可劃分為深冷中國熱法與冷熱循環法兩種。其中深冷中國熱法是將含有殘余應力的零件浸入-一9陸℃的液氮中深冷,待內外溫度均勻後又迅速地用熱蒸汽噴射,通過中國熱與中國冷產生方向相反的熱應力,藉此抵消原來的殘余應力場。有關研究表明,在選擇合適的工藝參數條件下,深冷中國熱法可降低二0-吧四%的殘余應力。深冷處理的最大優點是在有效消除殘余應力的同時,可改善(至少不降低)材料的強度、硬度、耐磨性與組織穩定性。由於深冷處理對零件的尺寸與形狀沒有限制,因此適合於形狀復雜的模鍛件與鑄件。在切削加工前進行深冷處理還可明顯改善鋁合金加工時易產生的嚴重加工變形傾向,提高材料的組織穩定性。然而,現有的相關研究指出,深冷處理只能消除熱處理溫度梯度產生的殘余應力,而不能有效消除機械加工、冷成形等不均勻塑性變形產生的殘余應力,對焊接殘余應力的消除效果也不佳。 5. 振動消除法 振動消除殘余應力法的工作原理是用攜帶型強力激振器,使金屬結構產生一個或多個振動狀態,從而產生如同機械載入時的彈性變形,使零件內某些部位的殘余應力與振動載荷疊加後,超過材料的屈服應力引起塑性應變,從而引起內應力的降低和重新分布。現有的相關研究指出,當鋁合金在剛剛進行了淬火後的不穩定狀態(0-二小時內)進行振動消除,效果最佳,殘余應力最大可降低50-漆0%;若在淬火後放置三陸0小時進行振動時效後測試,殘余應力只能消除一0%-二0%。振動消除應力(VSR)技術具有高效節能,工藝簡單方便,適用性強等特點,對零件沒有形狀與尺寸限制,尤其適合於大型復雜結構件,是一種很有發展前途的工藝方法。另外,經過振動時效後的鋁合金構件具有良好的尺寸穩定性,在後續的機械加工中不易產生加工變形。但目前對振動時效工藝的機理還不充分,國內外對它應用於鋁合金結構件中的適宜性也存在爭議。 除了上述方法以外,近年來,國際上還報告了形變熱處理法,脈沖磁處理(PMT)法等殘余應力消除技術,但相關工藝尚不成熟。總結近幾年國內外評價有關消除殘余應力工藝效果的文獻,現有鋁合金結構件鍛件毛坯殘余應力消除技術中,機械拉伸(壓縮)法可達90%左右,不足之處是要求零件形狀簡單,對毛坯材料成分和組織均勻性要求較高,適用范圍狹窄。恆溫時效法一0~三5%;振動消除法二0-漆0%;深冷處理法二5%~吧三%。因此,現有工藝技術與方法尚無法從根本上消除鋁合金結構件鍛件毛坯中的殘余應力。但是以上五大常用方法會盡量消除鋁合金材料的殘余應力

㈥ 如何去鋁板應力

可以通過振動時效技術去除鋁板內應力。

通過專用的振動時效設備，使被處理的工件產生共振，並通過這種共振方式將一定的振動能量傳遞到工件所有部位，使工件內部發生微觀的塑性變形—被歪曲的晶格逐漸恢復平衡狀態。位錯重新滑移並釘扎，最終使殘余應力得到消除和均化。

一般情況下，振動時效可以消除殘余應力20%-50%，從而更好的保證工件的尺寸穩定性。

經熱時效後材料的屈服強度與抗拉強度均下降，而振動時效後材料的屈服輕度和抗拉強度基本上不改變或有升高。由於振動時效後材料的殘余應力得以消除或均化，材料的斷裂韌性提高（約10%），防止脆斷的能力提高。

(6)純銅版件毛坯的初始殘余應力分布擴展閱讀

應力存在的危害

（1）開裂

因為應力的存在，在受到外界作用後（如移印時接觸到化學溶劑或者烤漆後端時高溫烘烤），會誘使應力釋放而在應力殘留位置開裂。開裂主要集中在澆口處或過度填充處。

（2）翹曲及變形

因為殘留應力的存在，因此產品在室溫時會有較長時間的內應力釋放或者高溫時出現短時間內殘留應力釋放的過程，同時產品局部存在位置強度差，產品就會在應力殘留位置產生翹曲或者變形問題。

（3）產品尺寸變化

因為應力的存在，在產品放置後或處理的過程中，如果環境達到一定的溫度，產品就會因應力釋放而發生變化。

㈦ 不銹鋼拉伸件殘余應力如何消除

殘余應力普遍存在於塑性成形的 工件中，它隨材料性質、工件的形狀和尺寸、加工工藝參數的不同而有所不同。拉深件中的殘余應力對其疲勞壽命、強度、尺寸和形狀精度及穩定性都有很大的影 響。因此，評估拉深件中的殘余應力，調整殘余應力的分布或者消除殘余應力對工件的影響很有必要。 304不銹鋼綜合性能良好，冷加工性能優良，適合用於製造拉深成形產品。但是不銹鋼拉深件的成形工藝過程受到拉深比、模具參數（凸模/凹模間隙、凸模底部 圓角半徑和凹模口部圓角半徑）、壓邊力、摩擦等因素的影響。本文研究了不同拉深比對304不銹鋼圓筒拉深件殘余應力的影響。主要研究內容和得出的結論如 下： 1）在304不銹鋼板上沿軋制的0°、45°、90°三個方向取樣，通過室溫拉伸試驗研究了304不銹鋼板在不同拉伸速度下的塑性變形行為，結果表明：屈 服強度隨著變形速度的提高略微增大，但抗拉強度有所降低。拉伸速度對304不銹鋼拉伸變形加工硬化的影響不明顯；拉伸真實應力-應變曲線隨取樣方向不同沒 有明顯差別，說明304不銹鋼板的力學性能基本呈平面各向同性，其彈性模量為E=193MPa，屈服強度為σs=257GPa，泊松比為0.28，為制定 圓筒件的拉深成形工藝和拉深成形模擬提供材料特性。 2）使用ABAQUS有限元分析軟體對304不銹鋼圓筒件的拉深成形進行數值模擬，得到拉深比分別為1.82、1.67、1.54和1.43圓筒件的殘余 應力分布情況。模擬結果表明：上述四種不同拉深比所得圓筒件筒壁外表面的最大殘余應力分別為483.69MPa、386.61MPa、343.56MPa 和312.60MPa，隨拉深比的增大而增加。最大殘余應力均出現在筒壁高度的中部，且在筒壁上的位置隨拉深比的增大而增高。 3）設計並製造了圓筒件拉深模具，用拉深比分別為1.82、1.67、1.54和1.43圓形毛坯拉深獲得4種不同的304不銹鋼圓筒件。從圓筒件筒壁上 用線切割方法截下環形試樣，用納米壓痕法測出上述不同拉深比所得環形試樣外表面（根據模擬估算的最大殘余應力處）的殘余應力分別為1588.46MPa、 793.74MPa、745.30MPa、391.87MPa，也隨拉深比的增大而增加，均比數值模擬得到的殘余應力大。主要因為模擬時沒有考慮304不 銹鋼拉深後的相變會使殘余應力增大。

㈧ 為什麼會有殘余應力

產生殘余應力的原因和

減小殘余應力及其引起變形的措施

. 我們真正關心的是零件加工後的質量。由於毛坯製造過程中會造

成較大的殘余應力，而這些零件毛坯中處於「平衡」狀態的殘余應力在

加工之前不引起毛坯明顯變形。當零件加工之後，原來毛坯中殘余應力

的「平衡狀態」被打破，應力釋放出來，會造成零件很快變形而失去應

有的加工精度。

. 減小毛坯中因製造而殘留在毛坯內部殘余應力對零件加工質量的

影響，通常要進行消除應力的熱處理，對要求精度高的零件要在粗加工

後進行人工時效處理，加快殘余應力的重新分布面引起的變形過程，然

後再精加工。

. 不僅對細長軸，而且包括所有要經過冷校直的零件(如型鋼、導軌)，

應當注意殘余應力對零件加工精度的影響。

. 影響高精度零件質量的殘余應力主要是在加工過程中產生的。

. 在切削過程中的殘余應力由機械應力和熱應力兩種外因引起。機械

應力塑性變形是切削力使零件表層金屬產生塑性變形，切削完成後又受

到里層未變形金屬牽制而殘留拉應力(里層金屬產生殘余壓應力)。第三

變形區內後刀面與已加工表面的擠壓與摩擦又使表面金屬產生殘余壓應

力(里層金屬產生殘余拉應力)。如果第一變形區內應力造成的殘余應力

大於第三變形區內產生的殘余應力，則機械應力所造成的殘余應力表現

為殘余拉應力。反之，由於機械應力引起的殘余應力為殘余壓應力。

. 在機械應力引起零件的殘余應力的同時，切削熱也引起殘余應力。

切削中表面層金屬受熱膨脹產生的塑性變形受里層低溫金屬阻礙而產生

應力，在切削後的冷卻過程中，表層金屬體積收縮受里層金屬阻礙而產

生殘余拉應力。當切削溫度高於材料相變溫度產生相變時，熱變形引起

的殘余應力會更大。綜合切削過程中的機械應力與熱應力的作用結果，

決定了已加工表面殘余應力的大小。

. 磨削加工中磨削熱造成零件相變而體積膨脹、冷卻液作用及磨粒

擠壓金屬都能夠引起零件表層的殘余應力。

. 磨削殘余應力不僅引起零件變形，嚴重的磨削殘余應力還可能導

致零件的磨削裂紋。減小殘余應力及其所引起變形的措施，原則上是

在加工中增加去應力工序。使精加工之前消除零件的殘余應力，尤其

一些儀器用的精加工零件，去應力人工時效往往是必不可少的工序。

塑性變形中外力所作的功除大部分轉化成熱之外，還有一小部分以畸變能的形式儲存在形變材料內部。這部分能量叫做儲存能。儲存能的具體表現方式為：宏觀殘余應力、微觀殘余應力及點陣畸變。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，則外力去除後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，它是由晶粒或亞晶粒之間的變形不均勻性產生的。其作用范圍與晶粒尺寸相當，即在晶粒或亞晶粒之間保持平衡。這種內應力有時可達到很大的數值，甚至可能造成顯微裂紋並導致工件破壞。

（3）第三類內應力，又稱點陣畸變。其作用范圍是幾十至幾百納米，它是由於工件在塑性變形中形成的大量點陣缺陷（如空位、間隙原子、位錯等）引起的。變形金屬中儲存能的絕大部分（80％~90％）用於形成點陣畸變。這部分能量提高了變形晶體的能量，使之處於熱力學不穩定狀態，故它有一種使變形金屬重新恢復到自由焓最低的穩定結構狀態的自發趨勢，並導致塑性變形金屬在加熱時的回復及再結晶過程。

㈨ 殘余應力是如何影響工件加工精度怎樣去除

殘余應復力是指當外部載荷制去掉以後仍存留在工件內部的應力。殘余應力是由於金屬發生了不均勻的體積變化而產生的。其外界因素來自熱加工和冷加工。有殘余應力的零件處於一種不穩定狀態。一旦其內應力的平衡條件被打破，內應力的分布就會發生變化，從而引起新的變形，影響加工精度。
①內應力產生的原因主要有：
毛坯製造中產生的內應力;冷校正產生的內應力;切削加工產生的內應力。
②減小或消除內應力的措施
一是採用適當的熱處理工序。二是給工件足夠的變形時間。三是零件結構要合理，結構要簡單，壁厚要均勻。現在普遍採用華雲的振動時效設備來專門處理殘余應力。效果大大優於傳統的熱時效。

㈩ 淺析如何應對薄壁類零件加工過程中出現的變形

1、利用零件的整體剛性加工薄壁零件
隨著零件壁厚的減小，其剛性降低，加工變形增大。因此，在切削過程中，盡可能地利用零件的未加工部分，作為正在切削部分的支撐，使切削過程處在剛性較佳的狀態。如：腔內有腹板的腔體類零件，加工時，銑刀從毛坯中間位置以螺旋線方式下刀以減少垂直分力對腹板的壓力，在深度方向銑到尺寸，再從中間向四周擴展至側壁。內腔深度較大時，按如上方法分多層加工。該方法能有效地降低切削變形及其影響，降低了由於剛性降低而可能發生的切削振動。
2、採用輔助支撐
對於薄壁結構的腔類零件加工，關鍵問題就是要解決由於裝夾力引起的變形。為此，可通過在腔內加膜胎（橡膠膜胎或硬膜胎），以提高零件的剛性，抑制零件的加工變形；或採用石蠟、低熔點合金填充法等工藝方法，加強支撐．進而達到減小變形、提高精度的目的。
3、設計工藝加強筋，提高剛性對於薄壁零件，增加工藝筋條，以加強剛性，是工藝設計常用的手段之一。
4、對稱分層銑削，讓應力均勻釋放
毛坯初始殘余應力對稱釋放，可以有效減小零件的加工變形。對厚度兩面需進行加工的板類零件，採用上下兩面去除餘量均等的原則，進行輪流加工，即在上平面去除δ餘量，然
後翻面，將另一面也去除δ餘量。加工時採用餘量依次遞減的原則，輪流的次數越多，其應力釋放越徹底，工件加工後變形越小。
5、刀具下刀方式的優化
刀具下刀方式對零件的加工變形有直接的影響。如垂直進刀方式，對腹板有向下的壓力，會引起腹板的彎曲變形；而水平進刀方式，對側壁有擠壓作用，在刀具剛性不足時造成讓
刀，從而影響加工精度。
6、採用數控高速加工
隨著數控機床的普及應用，許多控制薄壁零件變形的措施得以用程序固化，避免了因操作者的不同而出現質量差異的情況。對精度較高的薄壁零件，可以採用數控高速加工的方式控制變形。高速加工採用「小切深，快走刀」的方式，使刀具在高速旋轉時，與工件接觸的瞬間，工件產生軟化狀態，切屑成碎屑狀，切削力迅速下降，加工變得很輕快；同時切削熱在第一時間被迅速帶走，使工件表面基本保持在室溫狀態，從而排除了因加工而導致的零件變形。
7、熱處理去應力
薄壁結構的零件在加工過程中，因應力釋放極易變形，工藝方法常採用粗、精加工分開進行，並在粗加工後進行去應力處理，即採用粗加工—去應力熱處理—精加工的流程。對於變形嚴重的高精度零件，還要安排半精加工，並進行多次去應力處理。另外，振動消除應力、深冷處理去應力等措施，效果較好，但其應用范圍需進一步推廣。
8、合理選擇工件定位裝夾方法
為控制加工變形，除進行工藝方法的優化外，還需要合理選擇工件裝夾方法，減小夾緊力對變形的影響。