消除不銹鋼板的殘余應力
殘余應力是金屬構件開裂或變形的重要原因,極大地影響金屬構件的疲勞強度和尺寸精度的穩定性。金屬構件在鍛壓、切削、鑄造、焊接等加工過程中,由于受力或受熱不均勻,內部產生不均勻的塑性形變,加工完后,都存在殘余應力。消除殘余應力是機械加工行業一項十分重要的任務。傳統的消應力工藝主要是熱時效(熱處理) ,對大型構件,熱時效需要龐大的燜火爐,燒煤或用電,處理一批金屬件要2～7天,故投資大,能耗大,效率低,容易產生新的變形,材料強度下降。振動時效(VSR)就是通過施加振動方法降低或均化構件內的殘余應力,從而提高構件的使用強度,減小變形及穩定尺寸的精度。與傳統的熱時效方法相比,它可以在極短的時間內減小構件的殘余應力,不需搬動工件,也不產生氧化皮或銹皮。振動時效以其工藝簡單方便、適用性強等突出特點而受到廣泛應用。振動時效是一種常溫時效工藝,它可使金屬結構的焊接殘余應力峰值降低,分布均化,從而提高尺寸穩定性。因此,振動時效可以替代以尺寸穩定性為目標的熱時效。對于有抗氧化要求、有低溫相變的材料以及超大型、易產生熱處理變形的構件,振動時效具有熱處理無法比擬的優勢。
研究的拼焊不銹鋼板,由于材料有抗氧化要求,而且體積龐大,如果采用傳統的熱時效(熱處理)工藝進行焊接殘余應力消除,需要在超大的熱處理爐內進行,還要氣體保護,代價高昂。因此,我們采用了振動時效工藝替代傳統的熱處理時效工藝,對不銹鋼底板進行消除焊接殘余應力研究。
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