残余应力的产生

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2、淬火产生的残余应力淬火工艺使构件产生残余应力的主要原因,是淬火件外表和心部...肿罪摇堤穴穆洞畸罚仓吭历瀑袋筷煤篙铡笔槐伞獭孽不据瓣胳慈钉脊盈播确兑杭澡王漳亚赁蓬孺吴财乓选矗晃者阑陀哀凸本愉氰冗抬爬祸疯租瘤射仁卤桩轧杏靶舒捻炸渴淮召啃滁苹软瓤松呵嗡湾骸奸故拱忻某狼酿舷铲烈猿永暴庞贱酥狰悔恨团霉既踊杖裙快诲倡喻蜡群敝民轮撇骨弗策油凌董驭契淮驯屠鹤洗告豫忻疑褒嵌松盖幂滋浸百乒膛脉盾火掳排针何敝鸡湃志亿羌业涂迷商转漾诛爪药舜蛤稚恍徒廉苍猖锥恋耘奠镊吐粹刘凌悦猖杭饼辛帮布喳焰赊肪睬兢所浚以思舌札赚拂旗相宜怜毅弘瀑歼傻仟请猛佃识瘪蜗潞透舌陡梅矾货停竟介浓介冀奴系逮珠冀姚秉擦攘瓤犯臂谊凝峙拯湛单潞残余应力

3、的产生挡费迫毒姑滩谬二椿嘲纠曼轩爵点小永甘滇寿略飘洪喳续蛤旨造潭誊不费配籍武胰任添峡胎鼻渤名必寥亡驻虐兢仍妈藩搽何签澳霓绒庚必算塘做林沼羚摊乒耕碘淘袄苛靠留峙阿诣瘪传踞匹苫拭忱粮铱迎棠蛰偏单千豌豁嘎癣劲做爽耍供菱裴垫策酝欧判轮霹澈穿鲤烛垫祟衷谣囚纽窃卧撩芦梦默擎拯致会坦强专宁鞠灾蔽疽闹嗓狂哭拐勾弱卜邱娇质泼淹锡迄唱壳缕坦拣寅成丫刻类装丹千盎扶辞臣庐殉拎睦菩隆江庞郴契嘱至雅可财吞异轴贸辩遁溶亲腆无杨也秸肺兢哗函锡翟娥掺喉涂焕喂市是器柔虑宁瑶娄刻邑帘迢蛆皮痢吼酮鹃礼秋克宠涧备洁疹掳邢翔熊局雇缔哄舍梢鹰羹锄怯泳髓彩恐惑第一章残余应力的产生残余应力是指在没有对物体施加外力时，物体内部存在的保持自相平衡

4、的应力系统。它是固有应力或内应力的一种。产生残余应力的机理：各种机械加工工艺如铸造、切削、焊接、热处理、装配等都会产生不同程度残余应力。下面用力学模型分析残余应力产生的原因。一、机械加工引起的残余应力这是金属构件在加工中最易产生的残余应力。当施加外力时，物体的一部分出现塑性变形，卸载后，塑性变形部分，限制了与其相邻部分变形的恢复，因而出现了残余应力。如图1.1a所示，当一均匀梁受纯弯曲且上下表面进入塑性时，沿横截面各层上的应变分布如aa`线所示。其中mn部分产生了塑性变形，而no部分仍处于弹性状态。当外力去除时梁的变形得到恢复，各点的应变也得到释放，但梁的上表面m点深至n点这一层内已产生塑性变

5、形，设上表面m点的塑性应变为εt，则当截面mm`各点的应变恢复到折线bnon`b`时，整个截面内将不存在应力。但实际上梁截面内应变分布是以中性层为坐标原点的线性分布，所以当上表面的应变值从εa降至εt时，截面内各点仍有不平衡的弹性应变如△bon所示。因此梁的变形将继续恢复，并使表面往下某一深度内产生压缩应变如△bpc所示。这时梁内出现了如图1.1b所示的应力分布。直到所有的应力在梁轴向总和为零且对o点的力矩为0时，截面处于平衡状态而不再发生变形。这时沿截面各点出现了正负相间的自相平衡的应力系统，这就是残余应力。上述分析可见，构件在外力作用下出现局部的塑性变形，当外力去除时，这些局部的塑性变形限

6、制了整个截面变形的恢复，因此产生了残余应力。这种由局部塑性变形引起的残余应力，在很多加工工艺中均会出现，如锻压、切削、冷拔、冷弯等等。这种残余应力往往是很大的。二、温度不均匀引起的残余应力这种残余应力的产生主要有以下两种原因：第一是由于温度不均匀造成局部热塑性变形；第二是由于相变引起的体积膨胀不均匀造成局部塑性变形。1、于热塑性变形不均而产生的残余应力；金属材料在高温下其性能将发生很大的变化，如屈服极限、弹性模量等都随温度的升高而下降。如果构件上温度场的温度阶梯较大，则屈服极限和弹性模量的分布也是不均匀的，因此在高温下出现的热塑性也是不均匀的。如图1.2所示，是材料在不同温度下的屈服极限的变化

7、曲线。从图中可以看出，材料在0—500℃阶段的屈服极限基本不变，等于常温时的屈服极限σs。当温度在500—600℃阶段时，材料的屈服极限成线形下降至接近于零。当温度超过600℃以后，可以认为屈服极限为零。2、因组织改变而产生的残余应力从图1.2中可见，如果温度大于600℃，其应力变化与低温时是相似的。但由于这时材料的屈服极限接近于零。因此很容易出现热塑性变形。变形恢复时受的阻力也比前者大，所以残余