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    振動時效消除殘余應力與作用應力關系的實驗研究

    點擊數:20852023-04-29來源: 振動時效儀 振動時效機 應力消除設備 焊接應力消除 時效處理 振動去應力 振動時效

    殘余應力與作用應力關系的實驗研究:
    Wozney等做了如下實驗:對薄板試件(SAE1070, 7.6×1.9×0.13cm)進行噴丸處理后,施加交變彎曲應力,使殘余應力發生變化。其結果如表24所示。殘余應力是用X射線法測定的。試樣2是噴丸處理的,試樣3—6是噴丸后又施加了交變應力。經高應力交變處理時,殘余應力有明顯的下降。作用應力低則殘余應力變化小甚至不變化。圖25是根據這些結果表示的交變應力作用下殘余平均應力的變化規律。從圖中可見,當處于彈性極限直線所包圍的內部狀態時(例如試件3),即使有應力交變作用,平均應力也不變化。而試樣4—6在交變應力作用下,平均應力都將向彈性極限直線移動,這些都是在壓應力狀態下應力的變化情況。即使在拉應力狀態下,也仍然是如此,如圖中B點,在交變拉應力作用下向C點移動,在A點時平均應力就不發生變化。這些都和圖23所反映的規律是一樣的即作用應力和殘余應力之和必須大于材料的屈服極限時,平均應力才能下降。
    表24                用振動時效設備消除薄板試樣的殘余應力

    試樣No 試驗后的應力7MPa 作用應力   7MPa 應力范圍   7MPa 周次  
    1 -23 0   0 (初始狀態)
    2 -51 0   0 (噴丸處理)
    3 -51 35 -86    -16 27000  
    4 -41 70 -121   +19 27000  
    5 -37 85 -126   +44 100  
    6 -34 85 -122   +48 27000  

    為盡量明確作用應力與殘余應力的關系,如圖26用板梁的振動時效處理結果來說明,用一普通鋼制成的長1200mm,寬120mm,厚16mm的板梁,在其上表面堆焊出兩條焊道,測其殘余應力為150MPa左右。將板梁一端固定成懸臂狀,并在另一端激振,由應變片1測其動應力為80MPa。
    經30分鐘的振動處理后,再次測圖中梁上三點的殘余應力,其變化見表26。不難看出同上面一樣的結果:動應力越大消除應力的效果越好,而消除應力的最必要的條件,就是作用應力與殘余應力之和必須大于材料的屈服極限,
    即:                      σ+σσs
    表26           板梁殘余應力值  

    點  號   1    2    3
    振前應力值 150.0 150.0 150.0
      振后應力值 76.5 82.5 140.4
    消除應力值 73.5 67.5 9.60
    消除比例(%) 49.0 44.9 6.40
     
     


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    振動時效3D展示
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