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针对工件的具体服役条件,采取一定的工艺措施,消除或降低对其使用性能不利的残余拉应力,有时还可以引入有益的残余压应力分布,这就是残余应力的调整问题。
通常调整残余应力的方法有:
1.加热,即回火处理,利用残余应力的热松弛效应消除或降低残余应力。
2.施加静载,使工件产生整体或局部、甚至微区的塑性变形,也可以调整工件的残余应力。例如大型压力容器,在焊接之后,在其内部加压,即所谓的“胀形”,使焊接接头发生微量塑性变形,以减小焊接残余应力。
3.振动时效,英文叫做Vibration Stress Relief,简称VSR 。在国际上,工业发达国家起始于上世纪50年代,我国从70年代研究和推广。振动消除应力主要特点:
(1)、处理时间短;
(2)、适用范围广;
(3)、能源消耗少;
(4)、设备投资小,操作简便。
4.锤击、喷丸、滚压等。喷丸强化是行之有效、应用广泛的强化零件的手段,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。
(如需进一步了解有关喷丸强化技术,推荐如下专著和文献:
1.刘锁(王仁智),《金属材料的疲劳性能与喷丸强化工艺》,国防工业出版社,1977
2.王仁智,吴培远,《疲劳失效分析》,机械工业出版社,1987
3.王仁智,《喷丸强化技术在我国的发展》,材料工程,No1,1989)