基于深冷处理的金属材料残余应力消除试验研究

在精密薄壁零件加工过程中,残余应力是影响零件加工精度的重要因素,如何消除残余应力成为研究人员不懈的研究方向。以深冷处理去应力为基础,去应力退火作为对照,以常用铝合金2A12、7A04以及沉淀硬化不锈钢05Cr15Ni5Cu4Nb为研究材料进行试验研究。通过制备试验样件,应用X射线衍射法分别测定残余应力值,得到如下结果:相比未处理状态,深冷处理的效果优于去应力退火效果;比较每种材料的多个试样可以发现,去应力退火对材料残余应力的影响不均衡,而深冷处理对每种材料样件的效果基本保持一致。试验后对去应力退火难以奏效的7A04材料的薄壁零件进行了深冷处理验证试验,结果显示,应力状态由拉应力转为压应力,其绝对值最高达到89%,有效解决了该零件的精度超差问题。     

航空机载共形件综合去应力工艺研究

论述了深冷处理与振动时效这两种航空机载共形件去应力工艺,并在此基础上提出了一种航空机载共形件综合去应力工艺。对应用综合去应力工艺时深冷处理与振动时效的参数设置进行了介绍,通过试验确认了综合去应力工艺中深冷处理与振动时效的先后关系,取得了良好效果。     

面向7B04铝合金壁板的残余应力分析与变形控制

分析毛坯初始残余应力释放与再平衡的关系与模型,通过裂纹柔度法测量和推导7B04铝合金毛坯板材残余应力分布状态,基于其应力曲线分布特征,应用ABAQUS有限元仿真法预测壁板零件的加工变形趋势,结合试件实际工况下加工变形情况,验证毛坯残余应力对零件加工变形的影响,提出优化零件在毛坯中的位置或适当增加毛坯厚度的方式控制零件加工变形;同时,应用X射线衍射法测量零件加工过程中表面残余应力状态,从而优化切削参数和刀具路径以减小切削加工引入的残余应力。     

刀具齿数对7050铝合金薄壁筋铣削残余应力的影响

在相同刃口参数和切削参数条件下,采用整体硬质合金螺旋立铣刀进行7050铝合金薄壁筋高速铣削试验,并通过X射线衍射法测量在不同刀具齿数和刃口跳动下的表面残余应力。结果表明:两齿刀具切削产生拉应力,三齿刀具切削产生压应力;刃口跳动量小的刀具所产生切削残余应力值波动小;提高切削线速度将增大应力值并使其向拉应力方向偏移。     

铝合金7050-T7451直角切削表面的残余应力研究

采用单因素直角切削试验,对硬质合金刀具切削铝合金7050-T7451加工过程中形成的已加工表面残余应力进行了研究。使用X射线衍射应力测试技术对残余应力进行测量,得到了不同切削参数对应的残余应力值。通过考虑刃口半径的存在,阐述了已加工表面残余拉应力和压应力的产生机理,同时分析了切削速度、切削深度等参数对残余应力值的影响规律。     

4Cr13量具钢残余应力测定分析

从尺寸稳定性着手,针对4Cr13马氏体不锈钢200℃回火20小时、120℃回火70小时、振动时效三种时效处理工艺,用X射线衍射测量分析其表面残余应力的分布情况。结果表明,从消除残余应力的角度看,热时效比振动时效具有显著的效果,200℃回火20小时工艺较120℃回火70小时工艺具有显著的效果。     

薄壁腔体类零件加工变形问题工艺研究

薄壁腔体零件的铣削加工变形是影响产品加工质量的重要因素。在微波测试仪器中广泛采用薄壁腔体类零件,此类零件一般都具有结构复杂、加工难度大等特点,而且在加工过程中容易产生较大的变形,难以保证加工精度和表面质量。在工艺研究中,采用粗、精铣削加工分离的工艺流程,低温去应力退火的热处理方式以及采用“无应力”装夹方式等工艺方法的改进,减小零件在铣削加工过程中的变形,从而提高了零件的加工精度和表面质量。     

超声冲击处理改善22SiMn2TiB钢焊接接头的疲劳性能

研究超声冲击处理(Ultrasonic impact treatment,UIT)对22SiMn2TiB钢焊接头疲劳性能的作用。疲劳试验用焊态和UIT样品,X射线衍射应力测定仪测试焊态和UIT样品残余应力分布,扫描电镜(Scanning eletron microscopy,SEM)对疲劳样品断口形貌进行分析,确定了裂纹形核机制。结果表明超声冲击处理可以提高22SiMn2TiB钢焊接头疲劳寿命。对于焊接接头,UIT改变了裂纹形核机制,从焊趾处的表面形核演变为次表面形核。UIT处理消除了焊趾处微缺陷,并引入残余压应力,限制焊趾表面起裂,导致焊接接头更长的疲劳寿命。     

某大型薄壁零件的加工工艺方法研究

由于结构复杂的大型薄壁车辐类零件,材料去除率高,加工振动大,配合部位尺寸精度、形位公差、表面粗糙度要求高,难于保证。为此,采取措施提高此类薄壁零件的加工效率。通过优化工艺路线和切削参数,采取合理的装夹定位方式,利用成组加工技术进行工艺方法创新,该方法对铝合金材质的大型薄壁零件的加工有借鉴作用。     

X射线衍射法测试TC_4钛合金喷丸残余应力的精确度研究

从残余应力测试原理出发,结合自制原位拉压试验装置,评估了X射线衍射法测试钛合金喷丸表面残余应力的准确度。同时,利用卷积和概率论推导测试不确定度的计算方法,并对X射线衍射法测试钛合金喷丸表面残余应力的不确定度进行分析。结果表明,X射线弹性常数1/2S_2~(hkl)是影响残余应力测试准确度的关键参数,随着喷丸样品表面状态的变化,残余应力测试不确定度发生不同程度的波动。     

超声振动在精密切削中的应用

壁厚只有1－2mm的薄壁零件的加工是机械加工的一道难题,为了减少薄壁零件加工中的变形问题,尝试引入超声振动的切削新工艺,对传统的谐振系统设计方法进行改进,并阐述了声振装和调试的要点,给出了超声切削和普通切削的大量对比数据,证明了超声振动切削确定明显提高了薄壁零件的加工精度。     

超声振动在精密切削中的应用

壁厚只有 1～ 2mm的薄壁零件的加工是机械加工中的一道难题 ,为了减少薄壁零件加工中的变形问题 ,尝试引入超声振动切削新工艺 ,对传统的谐振系统设计方法进行改进 ,并阐述了声振系统安装和调试的要点 ,给出了超声切削和普通切削的大量对比数据 ,证明了超声振动切削确实明显提高了薄壁零件的加工精度。     

大口径深孔薄壁铝合金舱体的加工工艺

某铝合金舱体口径大，刚性差，孔深壁薄，在加工过程中，受夹紧力、切削力、切削热、残余应力的共同作用，极易产生变形。针对这一情况，通过研究，提出大口径深孔薄壁铝合金舱体的加工工艺，设计工装，优化工艺路线和切削参数，为类似结构零件的加工提供了工程实践经验。     

轮廓法测试残余应力中的数据处理

使用轮廓法测量铝合金T形构件淬火残余应力,重点研究了测量误差的数据处理。采用包络处理、左右轮廓平均、Gauss混合模型拟合以及节点插值处理后,得到最终轮廓值,并将其作为边界条件反向加载到应力重构有限元模型中,得到待测面应力场。使用X射线衍射法对待测面边界处应力进行修正。将测量结果和有限元模拟淬火结果进行对比,利用统计学方法分析对比结果。结果表明：轮廓法和X射线衍射法结合可以很准确地描述T形构件淬火残余应力场。T形构件淬火残余应力最大拉应力出现在筋条和腹板交界处,靠近腹板一侧。     

振动时效在铝合金零件加工中的应用

高强度铝合金在加工过程中的变形问题广泛存在,而残余应力是引起变形的关键因素.因此,研究如何去除残余应力、稳定铝合金零件尺寸具有重要的理论意义和工程应用价值.本文首先介绍了去除残余应力的常用方法及其特点,然后详述了振动时效去除残余应力的工艺和原理.然后在试验中通过检测刚加工完成时和放置90 d时,零件表面的平面度变化的方法比较了人工时效法、深冷处理法和振动时效法在去除实例零件残余应力时的效果.最后结果表明:振动时效在去除铝合金残余应力时较其它方法具有更好的效果.     

一种防止薄壁柔性零件加工变形的加工工艺

从材料状态的不确定性、零件尺寸及形位公差、工件安装时的夹紧力、切削加工的残余应力等方面影响薄壁柔性零件的加工进行了分析,提出了从材料、加工工序的确定、刀具和切削参数的选取、装夹方法等方面来解决薄壁柔性零件的加工.取得了很好的效果.     

振动时效技术机理

8 鉴定振动时效效果 振动时效效果主要是指零件振动后残余应力消除、均化,抗变形能力的提高以及尺寸精度的稳定化等内容。测定残余应力和观测尺寸精度变化都需要较长的时间,因此在生产现场还要常采用一些快速判断振动时效效果的方法,以利振动工艺过程的控制。 （1）测量残余应力的消除和均化程度 用残余应力测量方法,如通常选用的机械法钻纪释放应力,用电测法测出零件残余应力值。对比振动前、后的残余应力变化,或对比未振动件和振动件残余应力的差异,可得到残余应力在振动时效中的消除百分比,测量零件上多点残余应力值,可知道…     

薄壁圆筒件残余应力沿层深分布的X射线法测试与分析

用 X 射线应力分析仪对强力旋压薄壁圆筒残余应力沿壁厚层深的分布规律进行了测定与分析.文中给出的 X 射线法测定圆筒产品三向残余应力分布计算公式,经实际应用验证是正确可行的,测试结果与其它四种方法的测试结果比较是相符的。最后对该产品中残余应力的形成机理进行了探讨.     

中型电动机机座的加工变形分析及工艺研究

铝合金薄壁类零件属于难加工零件,加工中受切削力、切削热、夹紧力以及残余应力的影响,零件存在较大变形,不易控制。本文针对典型案例,对加工过程中存在的问题、原因以及解决方法进行了分析,并在研究零件结构和加工要求的基础上,通过改进工艺路线和设计专用夹具,克服了加工过程中的各种难点,保证了加工质量。     

高速铣削加工铝合金表面残余应力研究

基于Doelle—Hauk方法测量了铣削加工铝合金工件表面的残余应力状态,结果表明,应力主平面与试样表面基本平行,说明铣削加工铝合金表面的残余应力近似处于二维平面应力状态。在分析了织构对残余应力测试影响的基础上,采用X射线衍射法中的回摆法测量了铣削加工工件表面不同切削几何位置、不同转速下残余应力的分布规律。为了对残余应力的分布作出解释,采用Kisterler测试仪测试了不同主轴转速下切削力的变化规律;建立了双刃斜角切削有限元模型,得到了单个切屑形成时已加工工件表面的切削温度场。最后,从热力耦合的角度对残余应力的形成机理进行了研究。