Методы устранения остаточных напряжений

Методы устранения остаточных напряжений [c.206]

Основной метод устранения остаточных напряжений— предотвращение их появления правильным режимом обработки давлением, при котором неизбежная неравномерность деформации сводится к минимуму, а дополнительные напряжения снимаются в процессе деформации и не приводят к появлению остаточных напряжений. [c.206]

К термическим методам устранения остаточных напряжений и деформаций могут быть отнесены предварительный подогрев изделия перед сваркой высокий отпуск нормализация и отжиг. [c.300]

В отливках корпусных деталей в результате их неравномерного охлаждения и усадки возникают остаточные напряжения, вызывающие пространственные деформации (коробление). Методы устранения остаточных напряжений в литых и сварных заготовках см. в гл. И. [c.417]

МЕТОДЫ УСТРАНЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИИ [c.204]

Для определения остаточных напряжений наиболее применим механический метод, заключающийся в измерении перемещений и деформаций, возникающих при устранении остаточных напряжений. Напряжения устраняют в пластинах путем их разрезки на узкие полосы или клетки, в круглых телах снятием слоев поверхности на токарном станке, а в массивных фрезерованием, сверлением или протачиванием канавок. Процедура включает в себя начальное измерение, устранение напряжений и повторное измерение перемещений или деформаций в тех же точках. Напряжения рассчитывают по разности результатов измерений. Чем сложнее напряженное состояние, тем больше должно быть точек измерения. Метод обеспечивает расчет одно- и двухосных напряжений на поверхности конструкции. [c.53]

В случаях опасности образования холодных трещин или коррозионного растрескивания основным в конструктивных и технологических решениях является возможность осуществления такой последовательности сборочно-сварочных операций и использование таких методов сварки, которые обеспечивают минимальный уровень остаточных напряжений. При необходимости надо предусмотреть мероприятия по устранению остаточных напряжений. [c.150]

Например, для электроэрозионного легирования титана боридом вольфра-ма удельное время легирования составляет 2 мин/см. При этом глубина модифицированного слоя - 200 мкм, а максимальные остаточные напряжения растяжения достигают 500 МПа. Для устранения остаточных напряжений растяжения после электроэрозионной обработки ПС целесообразно подвергнуть упрочнению методами ППД. После такого упрочнения усталостная прочность деталей из стали 40 повышается на 30%. [c.268]

Метод устранения деформаций, описанный в 153, можно применить и к более общей задаче о начальных напряжениях. Представим себе тело, разделенное на малые элементы, и предположим, что каждый из элементов обладает некоторой остаточной пластической деформацией или формоизменением, вызываемыми металлографическими превращениями. Пусть эта деформация [c.468]

Для поверхностного пластического деформирования цементованных деталей могут быть использованы методы дробеструйного наклепа и обкатка роликами. Особенно эффективен метод поверхностного наклепа цементованных или цианированных деталей, предел выносливости которых понижен в связи с последующим шлифованием. Поверхностный наклеп может быть использован для устранения полюсных разрушений цементованных зубьев зубчатых колес. Повышение предела выносливости цементованных или цианированных деталей при применении поверхностного наклепа объясняется благоприятным изменением эпюр остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей. [c.309]

В МВТУ установлено, что одним из наиболее верных методов релаксации и полного устранения остаточных трехосных напряжений является высокий отпуск. Однако теоретическим и экспериментальным путем установлено, что интенсивность релаксации в большой мере зависит от характера поля напряжения. Наиболее интенсивно протекает релаксация 136 [c.136]

На основании проведенных исследований и данных практики установлено, что в результате термохимических обработок (цементации или цианирования) сопротивление усталости деталей значительно повышается особенно благоприятны эти обработки для деталей с концентраторами напряжений поверхностный наклеп цементованных или цианированных деталей является средством дополнительного существенного повышения их усталостной прочности поверхностное пластическое деформирование цементованных деталей наиболее эффективно может осуществляться дробеструйным наклепом и обкаткой роликами особенно эффективен метод поверхностного наклепа цементованных или цианированных деталей, усталостная прочность которых понижена из-за грубого шлифования поверхностный наклеп может быть использован как средство устранения полюсных разрушений цементованных зубьев шестерен дополнительное повышение сопротивления усталости цементованных или цианированных деталей путем поверхностного наклепа происходит в связи с благоприятным изменением эпюр остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей. [c.264]

Методы устранения или уменьшения неблагоприятного проявления остаточных напряжений в сопротивлении усталости сварных соединений изложены в гл. XIV. Там же приводятся и методы [c.34]

В проблеме усталости металлов состояние поверхности деталей имеет решающее значение. Разрушение в виде усталостных трещин, как правило, начинается с поверхности. Специфическое влияние поверхности тела заключается не только в наличии шероховатости и концентрации напряжений, но и в том, что пластическое деформирование на поверхности образца или детали, находящейся в номинально однородном напряженном состоянии, начинается раньше, чем в их середине. Это было установлено физическими методами исследования 1293, 294, 305]. В исследованиях, посвященных этому вопросу, уделяется внимание устранению остаточных технологических напряжений на гюверхности образцов. В работе 13051 рентгеноструктурным методом установлено, что при растяжении образцов из низкоуглеродистой стали [c.95]

Эти результаты наводят на мысль о том, что присутствие остаточных напряжений и трудности полного устранения дефектов на краях образца являются причинами меньшей усталостной прочности больших образцов из листов. Наименьшая прочность получается, вероятно, тогда, когда материал обладает высоким условным пределом текучести, так как в этом случае мала вероятность сглаживания напряжений, вызванного текучестью. Следовательно,..аналитические методы оценки усталостной прочности больших листовых образцов должны применяться с предельной осторожностью и необходимо брать большой запас прочности. В таких случаях более удовлетворительным является выполнение экспериментальных исследований в условиях, характерных для проводимого расчета. [c.89]

Методы уменьшения и устранения остаточных сварочных напряжений и деформаций основаны на трех принципах, которые используются при построении различных технологических приемов [c.88]

Методы снижения сварочных напряжений и устранения остаточных деформаций [c.167]

Разработаны следующие методы устранения собственных остаточных напряжений в сварных конструкциях. [c.204]

Перераспределение остаточных напряжений в процессе механической обработки приводит к короблению деталей, измеряемому десятыми долями миллиметра, что увеличивает трудоемкость механической обработки. Наконец, пластическое течение чугуна под действием остаточных напряжений приводит к короблению готовых деталей, измеряемому сотыми и тысячными долями миллиметра. На устранение именно этого вида коробления направлены различные методы старения литых деталей станков. [c.36]

Методы устранения и перераспределения остаточных напряжений многообразны. [c.329]

Нестабильность структуры сталей, применяющихся для изготовления деталей машин, сводится к следующим возможным изменениям. В структуре углеродистых сталей с содержанием более 0,6% С, а в легированных и высоколегированных сталях и при меньшем содержании углерода после закалки может сохраняться некоторое количество остаточного аустенита (от 2—3 до 10—15% и выше). Если этот аустенит не устранен последующими термическими операциями или не переведен в высокостабильную структуру, со временем может происходить его постепенное самопроизвольное частичное превращение в мартенсит — структуру большего удельного объема. Это ведет к увеличению линейных размеров детали. Содержание остаточного аустенита после закалки может возрастать в результате перегрева, а также в случае применения горячих охлаждающих сред (хотя последний метод закалки предпочтительнее, так как значительно понижает термические внутренние напряжения). [c.406]

Образцы были подвергнуты отжигу для устранения остаточных напряжений. Часть из них подвергалась искусственному старению с пластической деформацией е -- 10% и последующим нагревом до 250" С. Была записана диаграмма дефор.мирования и определены зиачен[1я предела прочности, остаточной деформацпи и скорости распространения трещины на поверхности образца. Была также исследована поверхность излома методами. микрофрактографии. Параллельно производились испытания геометрически подобных образцов с линейными размерами, уменьшенными в 6 раз, для исследования влняния масштабного фактора. Кроме того, производились испытания гладких образцов больших и малых размеров. [c.367]

Методы устранения сварочных напряжений. Снятие остаточных сварочных напряжений с целью повышения прочности и долговечности варных конструкций должно подтверждаться действительной необходимостью операции, так как во многих случаях остаточные сварочные напряжения пе влияют на прочность сварных конструкций. [c.356]

Механические методы определения остаточных напряжений в настоящее время наиболее распространены. В основу этих методов положено определение упругих деформаций, возникающих в отдельных частях изделия после устранения в нем остаточных напряжений. При этом пользуются различными приемами разрезанием на части, обтачиванием, строжкой, просверливанием отверстий и т. д. Например, пластины, сваренные в стык, сварные тавры, двутавры разрезаются на полосы шириной 15—18 мм. После разреза внутренние силы в полоса.х исчезают. При этом если полоса до разреза имела длину I, то после разреза длина стала 1 (полоса укоротилась). Укорочение полосы после разрезания указывает, что в соответствующем волокне целого изделия имелось остаточное напряжение растяжения. Точность замера при этом методе зависит от двух обстоятельств процесс резания сам вызывает в кромках пластические деформации и остаточные [[апряжения щирина полосы 15—18 мм позволяет получить среднюю величину напряжения, которая действует в изделии на этом интервале. [c.101]

Воздействие на остаточные напряжения можно проводить в различных направлениях в зависимости от условий работы и назначения той или иной детали или конетрукции. Здесь применяют разнообразные методы, начиная от перераспределения остаточных напряжений и кончая их полным устранением. Ниже приводятся наиболее распространенные методы уменьшения неблагоприятного влияния остаточных напряжений. [c.223]

Помимо указанных автоматизированных сварочных установок в МВТУ создан ряд других по оценке конструктивной прочности при сложно-напряженном состоянии, по устранению остаточных деформаций, вызванных сваркой в конструкциях (д-р. техн. наук С. А. Куркин, д-р техн. наук проф. В. А. Винокуров), по оценке технологической прочности при сварке полимерных труб методом трения (канд. техн. наук доц. И. И. Макаров) и т. д. Разработка автоматизированных сварочных процессов является одним из главных направлений кафедры сварочного производства. [c.174]

Изготовленные в заводских условиях штуцера были исследованы на распределение остаточных напряжений первого рода. Известно, что при наличии напряжений сжатия в поверхнссти, обращенной к агрессивной среде, значительно увеличивается стойкость материала против сероводородного разрушения. Для определения остаточных напряжений первого рода в различных зонах изделия был использован один из экспериментальных методов исследования на-пряжэнно-деформированного состояния конструкций, изделий или элементов — метод тензометрирования. На исследуемые участки штуцера наклеивали розетки из тензорезисторов (1—6), затем с целью устранения связи изучаемого участка с окружающим материалом (рис. 3), эти участки вырезались. При этом на поверхности элемента остаточные напряжения уменьшались. С помощью тензорезисторов измерялись происходящие деформации Ех, Еу, ЕА5. [c.84]

Несомненно, наряду с общеизвестными методами предотвращения коррозии под напряжением углеродистых сталей путем регулирования структуры, последующей обработки, подбором коррозионной среды, следует осуществлять контроль действующих в конструкции напряжений. Вероятно, подавляющее большинство разрушений по причине коррозионного растрескивания происходит в результате присутствия в полуфабрикате остаточных напряжений, величина которых обычно близка к напряжениям предела текучести, а должна быть значительно меньше расчетных напряжений. Для устранения коррозионного растрескивания иногда остаточные напряжения можио устранять или понижать до минимальных значений. Так, напряжения в сварных соединениях можно снять отжигом при температуре около 650° С если это невозможно, то их можно значительно снизить или отжигом при более низких температурах [35], или за счет локальных нагревов [36]. Частичное снятие напряжений не применимо к малоуглеродистым сталям, так как они могут растрескиваться при напряжениях 50 — 60 МН/м . В этой связи стоит упомянуть, что .... отпуски холодиодеформироваиной стали при 400—650° С, которые иногда, по-видимому, специально применяются, могут даже понижать сопротивление коррозионному растрескиванию, а не увеличивать его [16]. Если верно утверждение, что термическая обработка при 400—650°С проводимая [c.251]

В связи с невозможностью измельчения структуры ферритных сталей методами термической обработки хрупкость их сварных соединений является необратимой. Термическая обработка, применяемая для сварных соединений сталей ферритного класса, положительно сказывается в основном на снижении уровня остаточных напряжений. Отжиг при 760 °С является универсальным для сталей ферритного класса. При этой температуре практически полностью релаксируют остаточные напряжения. Этот режим целесообразен также для устранения восприимчивости к межкристаллитной коррозии. Нагрев при 760 °С значительно увеличивает деформационную способность сварных соединений сталей 08Х17Т и 15Х25Т. В частности, после термообработки при 760 °С длительностью 2 ч возможен изгиб сварных соединений стали 08X17Т на 120°, что необходимо при испытаниях на межкристаллитную коррозию по ГОСТ 6032—75. [c.260]

Повышение сопротивления усталости можно обеспечить, во-первых, снижением в сварных соединениях концентрации напряжений, а во-вторых, благоприятньм изменением поля остаточных напряжений. Минимальную концентрацию напряжений стремятся йбеспечить как за счет рационального выбора видов соединений, а также методов и приемов сварки, так и путем устранения резких пфеходов от шва к основному металлу, механической зачисткой, электродуговой обработкой или нанесением покрытий. [c.329]

ГТри больших нагрузках реальные материалы обнаруживают свойства пластичности, выражающиеся в отклонении от линейности и возникновении остаточных деформаций после устранения нагрузки. Таким образом, реальные конструкционные материалы являются упругопластическими. Экспериментачьно показано, что разгрузка всегда происходит упруго. Это явление обычно называют законом упрутой разгрузки. Диаграмма деформирования приведена на рис. 9.2. Для обоснования справедливости применения анализа явлений в пределах бесконечно малых объемов и последующего интегрирования все материалы считаются однородной, изотропной, сплошной средой. Изотропными являются материалы, имеющие одинаковые свойства по всем направлениям. Так называемые анизотропные материалы рассматриваются в специальных курсах. Примеры анизотропньгх материалов древесина, материалы на ее основе, пластики на основе различных тканей и волокон и др. При решении задач методами сопротивления ма-териазюв определяют напряжения, возникающие при приложении внешних нагрузок. Материалы, таким образом, находятся в естественном состоянии. [c.149]

Отпуск мартенсита следует осуществлять сразу же после закалки во избежание стабилизации остаточного аусте-дита Оптимальные температуры отпуска разных сталей указаны в табл 46 Выдержка при каждом отпуске 1 ч, а последующее охлаждение следует проводить до комнатной температуры в целях более полного превращения остаточ ного аустенита в мартенсит На рис 219 указан трехкратный отпуск В зависимости от количества остаточного аустенита и типа инструмента количество отпусков может быть от двух до четырех Последний отпуск иногда совмещают с цианированием (насыщение поверхности азотом и углеродом), которое проводят в цианистых солях при отп После отпуска проводят контроль твердости, затем следует окончательная шлифовка (заточка) инструмента Для снятия возникших при этом напряжений инструмент иногда подвергают низкотемпературному отпуску (200—300 °С) Термомеханическая обработка быстрорежущих сталей разработана для некоторых видов инструмента Однако на не получила должного развития НТМО мало пригод ла из за низкой пластичности сталей и необходимости использовать мощное оборудование для деформации, а ВТМО взоможна только при скоростном нагреве и дефор мации и находит применение при изготовлении мелкого инструмента методом пластической деформации, например сверл, продольно винтового проката (И К Купалова) Карбидная неоднородность представляет со- ой сохранившиеся участки ледебуритной эвтектики в про катном металле (рис 220, с) Она определяется прежде всего металлургическим переделом, а именно кристаллизацией слитка и его горячей пластической деформацией Сильная карбидная неоднородность значительно уменьшает прочность, вязкость и стойкость инструмента Уменьшение карбидной неоднородности достигается комплексом мероприятий при металлургическом переделе Радикальным способом устранения карбидной неоднородности является [c.374]

Метод появился в 1963 г. почти одновременно в двух вариантах в связи с изучением напряжений в зарядах твердого топлива. В одном из них, предложенном Дюрелли и Парксом [31], модель отливают из мягкого резинообразного полиуретанового каучука. В другом, предложенном Сэмпсоном [40], модель изготовляется из фенолформальдегидной пластмассы горячего отверждения. В первом случае остаточные оптические эффекты в модели не зафиксированы и исчезают с устранением стеснения деформации по границам сопрягаемых элементов из разного материала. Второй вариант метода позволяет фиксировать температурные деформации и соответствующее им двойное лучепреломление, которые сохраняются в модели после разделения сопрягаемых элементов. [c.298]

Рациональное конструктивное оформление сварных узлов, устранение малых радиусов перехода, отсутстЁие непроваров и применение эффективных методов контроля качества также позволяют существенно повысить сопротивляемость хрупким разрушениям. Для повышения сопротивляемости хрупким разрушениям при низких температурах можно предварительно нагружать конструкции при нормальных температурах, когда невозможны хрупкие разрушения. Появление в концентраторах больших пластических деформаций, которые должны были бы возникнуть при низких температурах, увеличивает радиус концентратора и создает после разгрузки в зоне концентратора остаточные сжимающие напряжения. Последующее нагружение при низких температурах вызывает незначительные пластические деформации в концентраторе или не вызывает их вовсе. [c.174]

Соединения, сваренные встык по методу оплавления, всегда имеют высокую сопротивляемость воздействию переменных нагрузок, чему способствует атоматизация процесса, обеспечивающая получение полноценного провара всего сечения и устранение факторов, вызывающих концентрацию напряжений. Кроме того, при сварке стержней встык на их поверхности возникают продольные остаточные сжимающие напряжения, что благоприятно влияет на усталостную прочность. [c.314]

С целью уменьшения сварочных деформаций и напряжений при сборке применяют ряд мер. Эффективной мерой снижения остаточных деформаций является жесткое закрепление свариваемых деталей в специальных приспособлениях — кондукторах. Часто применяют дополнительную деформацию заготовок, которая должна бы1ь противоположной ожидаемой сварочной деформации. Метод предварительного изгиба свариваемых деталей используют для борьбы с угловыми деформациями при сварке стыковых и нахлесточных соединений. При сварке листов небольшой ширины с -образной разделкой кромок их располагают с предварительным выгибом в сторону, обратную ожидаемой деформации. Листы большой ширины можно укладывать с предварительным изгибом свариваемых кромок. С целью устранения деформаций при сварке тавровых и двутавровых балок применяют приспособления, которые изгибают балку в сторону, обратную ожидаемой дефор аичи. Эффективной мерой предотвращения выпучивания стойки в двутавровых балках, вызванной сврркой поясных швов, является сборка с предварительным натяжением стенки. Для натяжения стенки используют сборочные стенды с домкратными устройствами. [c.338]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...