结构陶瓷磨削表面的残余应力

本文应用Ｘ射线衍射法就几种常用结构陶瓷磨削表面残余应力的形成机理，状态特征与磨削用量的关系进行实验研究。结果表明：磨削表面的残余应力由毛坯表面层原始应力σ０和磨削残余应力Δσ两部分组成。σ０受陶瓷材料、毛坯形状及烧结工艺的影响有较大的变化，Δσ的大小及拉压特性取决于陶瓷的磨削过程特征和磨削温度。     

表面残余应力影响因素和调控技术的研究进展

残余应力的存在在一定程度上影响了工件的疲劳寿命和抗腐蚀能力等,调控工件内部残余应力的分布在工程应用上具有很高的研究价值,合理调控应力能够有效抵抗工件表面的裂纹萌生,提高工件表面整体完整性。具体阐述了残余应力的概念和分类;分别从铣削、磨削和焊接角度归纳了传统加工过程中残余应力的产生机理及其对材料性能的影响;对相关残余应力检测技术的原理和优缺点进行论述;概述了残余应力有限元计算方法;综述了各种加工方法下,工艺参数对工件表面残余应力产生的影响;针对优化工艺参数调控残余应力无法满足工件的整体性能需求,归纳了时效法调控残余应力的机理;综述了能够进行应力调控的表面强化处理技术,包括机械作用下的孔挤压强化、超声振动磨削、喷丸工艺、超声滚压和激光冲击、能量外部输入下的高能声束调控技术、高能量密度脉冲电流和激光辐照应力调控技术。此外,针对单一表面强化处理技术调控残余应力的不足,概述了超声挤压-激光冲压、激光冲击-超声滚压以及激光冲击-喷丸等相关的复合表面强化工艺。最后,指出了表面强化处理技术处理复杂曲面,以及复合表面强化工艺是未来表面完整性加工的发展方向。     

激光表面处理对7075铝合金航空实体结构残余应力的影响

模拟了不同激光表面处理工艺对7075铝合金航空实体结构残余应力的影响。结果表明,增加激光表面扫描道数,残余压应力值会增加,有利于疲劳性能的提高;但同时随着扫描道数的增加,构件的变形也增大。在实际激光处理过程中,应综合考虑残余应力和变形的效果。     

深冷处理对高速钢磨削表面残余应力的影响

以W6Mo5Cr4V2高速钢磨削试件为研究对象,提出运用深冷处理技术来调整磨削表面残余应力,并借助试验和数值模拟来分析磨削试件表面的残余应力,将X射线衍射法对残余应力的测量结果与数值模拟的结果进行分析、比较。结果表明,经深冷处理后,试件等效应力Max.Mises由磨削时的248.9 MPa降低到114.3 MPa,主应力由124.0 MPa降低到91.61 MPa;试件x方向残余应力S11处于拉应力状态,Max.S11由磨削时的105.8 MPa降低到63.48 MPa;试件y方向残余应力S22处于压应力状态,Max.S22由磨削时的-272.6 MPa增加到-287.8 MPa,而压应力正是加工表面期望得到的应力状态,从而有效地降低了磨削表面层的残余应力。试验结果验证了有限元模型的正确性。     

机加工表面残余应力及其疲劳寿命评价的研究进展

随着航空、航天、核电、海洋装备、汽车制造行业的蓬勃发展,特别是国家空天深海战略的实施,高腐蚀、高交变载荷等复杂服役环境对零件的可靠性和使用寿命的要求日趋严格。机械加工表面完整性作为零件性能指标的评价标准,得到越来越多的重视。残余应力作为表面完整性的重要参数之一,与零件疲劳寿命和使用性能密切相关,因此有必要对机械加工过程中残余应力的生成机理进行研究。主要介绍了机械加工表面残余应力的定义及其对材料性能的影响,对中子衍射法和X射线衍射法检测残余应力的优缺点进行了比较,从实验方法、解析方法以及有限元方法 3个方面对机械加工过程中残余应力的生成机理进行了总结,分析了切削参数、刀具几何、材料性质对残余应力生成的影响,总结了残余应力与疲劳寿命之间的作用关系。最后,探讨了机械加工表面残余应力生成机理以及疲劳寿命评价研究过程中存在的问题。     

应力振动快速调整处理对铸铁轧辊表面残余应力的影响

利用X-射线衍射法测定了应力振动快速调整处理前、后φ800mm铬钼冷硬球墨复合铸铁轧辊表面的残余应力及衍射峰半高宽变化情况，结果表明：应力振动快速调整处理能有效地降低和均化铸铁轧辊表面残余应力，通过衍射峰半高宽的增大现象阃接反映轧辊表面产生了微观塑性变形及位错密度的增大。     

涂层残余应力实用检测技术的研究进展

针对常用的金属材料涂层,综述了当前一些可行的检测金属涂层中残余应力的方法,重点阐述了弯曲法、钻孔法、X射线衍射法、中子衍射法和喇曼光谱法的基本原理及应用情况.     

中子衍射技术测量残余应力的研究进展

随着我国中子大科学装置技术的发展和进步,中子衍射技术已广泛应用于航空、航天、核电、汽车等各领域.本文介绍中子衍射残余应力测量原理及相关基础知识,与其他深部应力测试结果进行对比,中子衍射具有高穿透力,是无损获得材料及工程部件内部三维应力的最有效方法,尤其适用于局域位置的应力测量,在工程部件残余应力测试与分析,揭示制造加工...     

局部激光表面处理对7075铝合金残余应力的影响

结合激光表面处理技术和＂局部工程＂的概念,采用局部激光表面处理方法对7075铝合金进行激光表面处理,以期得到合适的残余应力场,提高7075铝合金的疲劳性能。并结合有限元技术,基于ANSYS计算软件,对激光表面处理过程进行了模拟计算,得到了不同激光处理工艺下的残余应力场分布。     

重轨表面残余应力测试探讨

一、前言钢轨在轧制、矫直、处理等工艺过程中,都会产生宏观残余应力。该残余应力对钢轨的机械性能和其它一些方面都有很大的影响。为此,我们对钢轨表面残余应力进行测试。二、试验方法,仪器及试验结果本试验采用机械切割法测试钢轨表面的残余应力。取试样全长1米,在其中间0.5米处划线。用砂轮、砂纸将划线的贴应变片处去掉锈蚀层,打磨达到贴应变片的光洁度要求。然后划线,给应变片定位,应变片布置见图。试验采用13E120-3AA型应变片,电     

无损测量铝合金表面残余应力

利用无损X射线衍射技术,测试了经不同表面处理后7075铝合金试样表面残余应力.并将该无损方法的可靠性与精确性优势与中心钻孔法做了比较.结果表明,在测量浅层应力中传统的机械测试方法不适用甚至不可行,而X射线法具有更好的灵活性与精确性.     

WC-Co硬质合金结构参数对烧结表面残余应力的影响

通过建模分析和实际测量,对WC-Co硬质合金结构参数与烧结表面残余应力之间的关系进行了研究。结果表明,硬质合金的结构参数对烧结表面残余应力有很大的影响。相同WC粒径条件下,随Co相体积分数的增大,硬质合金烧结表面残余应力的数值增大。当Co相体积分数固定时,增大WC颗粒的粒径,可明显降低硬质合金烧结表面的残余应力。实际测量结果与分析结论相吻合。     

预应力磨削表面残余应力的研究

本文对45号钢退火试件预加拉伸应力进行磨削试验,结果表明可使试件表面获得残余压应力,从而为控制和调整已加工表面残余应力提供一条新的途径。     

电火花强化表面的残余应力探讨

电火花强化表面残余应力不仅受热应力、金属相变、加工参数等因素的影响,而且影响残余应力的正负值。     

球墨铸铁激光表面熔化处理和熔化层残余应力分析

试验研究了激光处理工艺参数对球墨铸铁熔化层深和熔化层残余应力的影响,测试和分析了熔化层横向和纵向的残余应力分布规律。     

HT250冷焊表面残余应力试验

利用亚激光瞬间熔冷焊机对柴油发动机缸体所用材料HT250表面缺陷进行修复,并用x射线法测定焊缝两侧表面残余应力,以此研究冷焊残余应力分布规律以及与不同工艺参数间的关系．结果表明,靠近焊缝处为拉应力,远离焊缝处为压应力：冷焊残余应力范围很小,峰值主要分布在离焊缝中心5mm的范围内,离焊缝中心20mm处,残余应力接近为零;时间参数对残余应力峰值的影响较小,而能量参数对残余应力峰值的影响较大;通过改变时间与能量参数组合,可以得到较小的残余应力峰值,满足发动机再制造零部件表面损伤的修复要求．     

坦克履带销表面残余应力分析

用X射线应力测量仪分别测定了坦克履带销经滚压、喷丸和滚压加喷丸三种表面强化后的表面残余应力。结果表明,滚压后履带销的表面残余压应力在轴向和切向均较其他二者大,故在这三种工艺中,滚压应是坦克履带销的最佳表面强化工艺。滚压后再喷丸显著降低工件的表面残余压应力。     

局部冷冻磨削表面残余应力的研究

在一般的常规磨削中,试件表面常出现残余拉应力,这样将使工件的疲劳强度大大降低,而且在腐蚀的环境中容易腐蚀。如果能获得残余压应力,则其疲劳强度大大提高,抗腐蚀性能会有所改善。本文首次采用局部冷冻方法进行磨削试验,结果表明可使试件获得残余压应力,从而为控制与调整已加上表面残余应力提供一条新的途径。