歡迎進入濟南力拓信息技術有限公司網站
全國服務熱線
0531-8890 4188 / 8890 4288 / 133 2513 0706
鋁合金厚板殘余應力的形成過程
時間: 2020-04-02 18:25 瀏覽次數：
鋁合金厚板殘余應力的形成過程 殘余應力產生的原因,可分為因外部作用的外在原因,和來源于物體內部組 織結構不均勻的內在原因,分述如下: 1.不均勻塑性變形產生的殘余應力 工件在加
鋁合金厚板殘余應力的形成過程
殘余應力產生的原因,可分為因外部作用的外在原因,和來源于物體內部組
織結構不均勻的內在原因,分述如下:
1.不均勻塑性變形產生的殘余應力
工件在加工過程中和表面形變強化處理(如噴丸,滾壓等)時,材料表面或
部分區域發生了塑性變形。振動時效當外力去除后,表面將形成殘余應力,與之平衡在未
塑性變形的部分將產生與表層相反的殘余應力。機械加工時,因不同的工藝參數
會產生殘余拉或壓內應力。振動時效設備表面形變強化則可在一定層深內產生較大的殘余應
力
2.不均勻溫度場產生的殘余應力
振動時效工件在加熱,冷卻過程中,由于各部分的熱傳導狀況不同,工件的溫度場不
均勻,致使部分的彈性模量,熱膨脹系數等各不相同,從而在工件內部產生的塑
性變形也是不均勻的,這時產生的應力稱為熱應力。
3.化學變化產生的殘余應力
金屬材料在化學熱處理、電鍍、噴涂等工藝后,出于工件表面向內部擴展的
化學成分或物理化學變化引起的密度變化也會產生殘余應力。
振動時效設備各種工藝過程產生的殘余應力往往是變形、熱和相變引起的殘余應力的綜合
結果。各種工藝參數和機件的幾何形狀、尺寸大小對工藝過程產生的殘余應力有
著錯綜復雜的影響。振動時效殘余應力的產生不論是由于何種原因引起的,都是晶體的晶
格產生了一定范圍內的歪曲和晶格畸變,從而在不同范圍內形成的自相平衡的彈
性力,要消除這種彈性力,則必須使晶格歪曲和晶格畸變減少或消失,以及使原
子回到平衡位置。常用的消除殘余應力的方法是使金屬材料發生塑性變形,從而
使殘余應力松弛2。
振動時效為獲得足夠強度與韌性的鋁合金厚板,各種毛坯必須進行固溶處理。材料從
大約500℃的高溫快速冷卻到較低溫度(取決于鋁合金類型)時,在冷卻過程中引
入了很大的熱應力梯度,通常構件表面呈現壓應力而內部呈現拉伸應力。有關研
究結果表明,鋁合金固溶處理時淬火產生的殘余應力甚至會接近材料的屈服極
限。其應力分布與構件的尺寸與幾何形狀有關,當形狀復雜且厚度不均勻時,將
導致復雜的應力分布狀態。淬火速度愈快,一方而使銅、鎂、硅、鋅等硬化溶質
振動時效設備最大限度地溶入鋁等固溶體中得到強化,另一方而使冷卻過程中材料內部的溫度
梯度愈大,從而產生的殘余應力也愈大
鋁合金厚板生產主要工藝過程如下
熔煉—鑄造均勻處理熱軋—480℃固溶
淬火→預拉伸一時效一機械加工
在以上工藝過程中,淬火是引起工件內殘余應力的主要環節。對鋁合金來說,
振動時效淬火是為了得到過飽和固濟體,為下一步的時效做準備。因此,為避免高溫時形
成的過飽和固溶體發生分解以致影響時效后的強度,必須在淬火時保證足夠的冷
卻速度。但是對厚度40~60mm的鋁合金板材,淬火冷卻速度太快易使工件內外
層冷卻速度不一致,從而產生自平衡的內應力,在淬火時效后,此種應力仍殘留
在工件內,形成殘余應力6。
上一篇：振動時效的發展及國外應用情況
下一篇：振動時效效果的評價
Copyright ??濟南力拓信息技術有限公司 版權所有 魯ICP備11032298號-5
全國服務電話：0531-8890 4188 / 8890 4288 / 133 2513 0706 ? 傳真：0531-8890 4288
公司地址：山東省濟南市天橋區藍翔路12號 ? 網站地圖 ? 濟南力拓信息技術有限公司
在線客服
