Способ снятия остаточных напряжений

Снятие остаточных напряжений вибрационным способом. Форма прокатанных, литых, кованых и сварных машинных деталей после их механической обработки часто искажается, что обусловлено остаточными напряжениями. Наиболее распространенным способом снятия этих напряжений является отжиг. Этот способ трудоемкий, энергоемкий, часто приводит к поводке во время нагрева (металл ползет). Or этих недостатков свободен вибрационный способ снятия остаточных напряжений. Применяя пьезоэлектрические датчики, можно создать автоматически настраивающуюся на собственную частоту детали колебательную систему, которая эффективно с малыми энергозатратами снижает остаточные напряжения. [c.457]

Если нельзя избежать появления остаточных напряжений, например, при холодной обработке давлением, то их можно снять дополнительной обработкой. Наиболее действенный способ снятия остаточных напряжений—термическая обработка после обработки давлением. Напряжения первого и второго рода в основ-, ном снимаются в процессе, возврата и полностью при рекристаллизации. Напряжения третьего рода снимаются только при рекристаллизации. [c.207]

Установлено, что отжиг, являясь эффективным способом снятия остаточных напряжений в соединениях из низкоуглеродистых [c.295]

В заключение необходимо подчеркнуть, что приведенная выше оценка различных способов снятия остаточных напряжений относится только к случаям, когда целью является повышение выносливости конструкций при действии вибрационной нагрузки. [c.133]

Естественное старение является наиболее универсальным и надежным способом снятия остаточных напряжений, но связано с большими затратами на незавершенное производство. Кроме того, этот метод при обычной продолжительности естественного старения (6—12 месяцев) затягивает общие сроки создания новых станков. [c.106]

Способ снятия остаточных напряжений [c.48]

Уменьшение остаточных сварочных напряжений. Способы уменьшения остаточных напряжений делят на термические, механические и термомеханические. Наиболее эффективно снятие остаточных напряжений способами, осуществляемыми после сварки. [c.35]

В некоторых случаях возникает необходимость в уменьшении или полном снятии остаточных напряжений в изделии. Для этого могут быть использованы различные способы приложение к детали (имеющей остаточные напряжения) усилий, вызывающих пластическую деформацию, различные виды термических обработок и т. д. Вопросам о методах снятия остаточных напряжений и прежде всего вопросу об изменении величины остаточных напряжений в зависимости от времени посвящено значительное количество исследовательских работ., [c.224]

Снятие остаточных напряжений при помои(и термической обработки изделий. В некоторых случаях из соображений прочности конструкции возникает необходимость в полном снятии остаточных напряжений. Лучшим способом для этого считают термическую обработку. Наиболее распространенным и действенным методом снятия остаточных напряжений является высокий отпуск изделий, который состоит в нагревании их до 600 —650° С с последующим медленным охлаждением. Такая температура выбрана исходя из того, что при ней у конструкционной стали происходит полное снятие остаточных напряжений. Перед охлаждением изделие, нагретое до этой температуры, выдерживают примерна 2,5—3 мин на каждый миллиметр толщины изделия. [c.225]

При дуговой сварке механические свойства металла сварного шва и прочность соединения в целом зависят от марки титана, марки присадочной проволоки, способов и режимов сварки и могут быть доведены до показателей основного металла. Титановые а-, псевдо-а- и р-сплавы хорошо свариваются, малочувствительны к изменению термических циклов сварки и могут свариваться в широком диапазоне режимов. Сварные соединения из низколегированных а-сплавов почти равнопрочны основному металлу. С повышением легирования различие в прочности и пластичности сварного соединения и основного металла возрастает. Для стабилизации структуры и снятия остаточных напряжений применяют для а-сплавов послесварочный отжиг. [c.476]

Способ изготовления также влияет на уровень напряжения. Если процесс изготовления сопряжен с возникновением высоких остаточных напряжений на довольно большом участке конструкции без последующего их снятия, то уровень остаточных напряжений, суммируемых с номинальным напряжением от давления, следует учитывать при оценке допустимого размера дефекта. В этом же свете рассматриваются и пробные испытания, так как они обеспечивают, в сущности, механическое снятие остаточных напряжений. Температурные или другие вторичные напряжения, если они возникают при эксплуатации, могут также приниматься во внимание при выборе уровня напряжения. [c.188]

Предполагается, что безопасная эксплуатация при температурах ниже NDT гарантирована при отсутствии термического снятия напряжения посредством горячих предварительных испытаний, т. е. посредством нагружения при температурах, лежащих недалеко от кривой AT или выше ее. Цель таких испытаний — создание маленьких трещин и текучести металла в вершине дефекта, в результате чего происходит локальное снятие остаточных напряжений и притупление вершин трещины. При этом эффективно устанавливается действующий на трещины низкий уровень остаточного напряжения, при котором для инициирования разрушения требуется наличие сравнительно больших трещин. Данный способ эффективно выполняется экспериментально . [c.198]

Сущность методов местного пластического деформирования сварного соединения после сварки для снятия остаточных напряжений и их перераспределения заключается в пластической осадке металла в зоне приложения нагрузки, что приводит к релаксации остаточных сварочных напряжений или вызывает напряжение сжатия. Существует несколько способов местного деформирования [c.520]

Простейший, широко принятый в настоящее время в области физики полимеров способ определения таких характеристик основан на получении термомеханических и термооптических кривых. Последние получаются в результате измерения величины деформации и двойного лучепреломления под действием постоянной нагрузки на исследуемый образец в широком интервале температур. В области высокоэластичного состояния деформации устанавливаются не сразу и поэтому принимается определенный временной режим испытания. Знание этих кривых особенно важно при работе по методу замораживания и при выборе режимов отжига заготовок материала для снятия остаточных напряжений. Переход от стеклообразного к высокоэластичному состоянию занимает интервал температур, который может достичь нескольких десятков градусов. По ту и другую сторону от этого интервала деформация и двойное лучепреломление мало зависят от температуры. За температуру стеклования обычно [c.193]

При нагреве. Изменение остаточных напряжений при нагреве является процессом, протекающим в соответствии с законами теории ползучести. При этом основным механизмом изменения остаточных напряжений является их релаксация. Поэтому наиболее распространенным способом освобождения деталей от остаточных напряжений является отпуск (кратковременный нагрев), при котором уменьшение остаточных напряжений происходит за счет их релаксации. Темп релаксации зависит от материала и температуры отпуска. Температура отпуска для полного снятия остаточных напряжений определяется релаксационной стойкостью материалов. [c.289]

Статические нагрузки (70—80% от ав) используются для снятия остаточных напряжений в ответственных отливках из чугуна. Этим способом удается весьма эффективно стабилизировать коробление чугунных отливок. Такой способ может оказаться эквивалентным по эффективности естественному старению в течение 6—9 месяцев [20. [c.291]

Для снятия остаточных напряжений наибольшее распространение имеет последующая термическая обработка (для сталей при 600—680° С), хотя возможно снятие напряжений пробной нагрузкой и другими способами. [c.308]

Механический способ снятия собственных напряжений путем растяжения конструкции до напряжений предела текучести, равномерно распределенных по ее поперечному сечению. После разгрузки сварная конструкция в значительной мере освобождается от остаточных напряжений, вызванных сваркой. Механический способ вызывает наклеп, понижает пластические свойства сварных швов и может понизить дальнейшую работоспособность сварной конструкции. Применять такой способ для снятия собственных напряжений не рекомендуется. К тому же этот способ очень громоздкий. [c.612]

Борьбу с остаточными напряжениями можно вести двумя способами тепловым и механическим. Установлено, что только отжиг дает полное снятие остаточных напряжений, хотя значительная часть их снимается еще до начала рекристаллизации. Так, напряжения первого рода снимаются в значительной мере в процессе отпуска, второго рода — при температуре возврата и только для полного снятия напряжений третьего рода должна произойти перестройка кристаллической решетки, т. е. рекристаллизация. Высокотемпературный, а иногда и продолжительный по времени отжиг при умеренных температурах приводит к росту зерна, что связано с ухудшением механических свойств металла. Поэтому, назначая тот или иной вид термообработки, в особенности после операций холодного деформирования, необходимо тщательно взвешивать все изменения свойств металла, которые могут быть вызваны этой термообработкой. [c.49]

В ответственных сварных конструкциях, работающих в тяжелых условиях эксплуатации, для повышения их работоспособности производят после сварки снятие собственных остаточных напряжений. Особенно важно это для конструкций, изготовленных из легированных сталей и из сталей с повышенным содержанием углерода. Для снятия остаточных напряжений после сварки применяют следующие способы [c.88]

Нижние катки гусениц тракторов. В зависимости от величины износа катки наплавляются в один или два слоя электродами ОЗН-300. Затем с целью значительного снижения твердости наплавленного металла и снятия остаточных напряжений катки подвергаются отжигу при температуре 850°. После этого они обрабатываются на токарном станке далее их нагревают до температуры 820° и производят закалку в воде. Твердость металла рабочей поверхности катка после такой закалки составляет НВ 480—490. В случае закалки в масле при 840—860° с последующим отпуском при 250—300° наплавленный металл имеет твердость НВ 380—440. Износостойкость катков после такого способа восстановления и термообработки значительно выше износостойкости новых катков. [c.231]

Лучшим способом снятия напряжении является отжиг [36]. При отжиге отливок серого чугуна с целью снятия остаточных напряжений вследствие слишком высокой температуры нагрева и длительной выдержки может произойти графитизация эвтектоидного цементита, что снижает прочность металла. Обычно отжиг с целью снятия внутренних напряжений производят при температуре 500—550° и выдержку назначают из расчета 2 часа на каждые 25 мм толщины стенки охлаждение ведут вместе с печью со скоростью 30—50° С/час до 200—150° и только затем отливки охлаждают на воздухе. [c.1037]

После сварки для снятия сварочных напряжений применяют термический отпуск, который является наиболее эффективным способом уменьшения остаточных напряжений. При отпуске улучшаются пластические свойства сварных соединений. Отпуск может быть общим, при котором нагревается все изделие, и местным, когда нагревается лишь зона сварного соединения. Отпуск выполняется в три этапа нагрев (550...680°С), выдержка при температуре отпуска (2...4 ч) и охлаждение (естественное, на воздухе). [c.23]

При сварке заготовок в них возникают внутренние напряжения, вызывающие их деформацию. Даже при повышенной жесткости заготовок, способствующей снижению деформаций, в заготовках часто появляются трещины из-за остаточных напряжений, вызванных неудовлетворительными конструктивными формами заготовок. Возникновение внутренних напряжений в значительной степени обусловливается также способом сварки. Даже при наиболее полком учете указанных выше факторов сварные заготовки деталей машин в ряде случаев должны подвергаться термической обработке для снятия внутренних напряжений. [c.538]

Третий способ [1] для случая изгиба по схеме, изображённой на фиг. 56, состоит в определении остаточной стрелы прогиба образца после снятия с него нагрузки. При этом надо учитывать упругие деформации образца за счёт действия в нём остаточных напряжений в результате созданных пластических деформаций. [c.30]

Установить требуемую толщину наплавленного металла и необходимое количество слоев для нанесения этого количества металла. Исходя из имеющегося опыта можно считать, что толщина защитного слоя после снятия неровностей, усилений швов и шлифовки поверхности должна быть не менее 4—5 мм. Чрезмерное увеличение толщины наплавленного металла нецелесообразно, так как это повышает трудоемкость работ, увеличивает деформации и уровень остаточных напряжений, что может снизить работоспособность детали. Для нанесения такого количества металла принятыми способами наиболее рациональной является двухслойная наплавка. [c.87]

Из приведенных выше данных видно, что микроударное воздействие вызывает в микрообъемах поверхностного слоя различного рода остаточные напряжения, и в том числе сжимающие напряжения I рода, обусловливающие появление в металле наклепа. Для определения глубины наклепанного слоя применяли рентгенографический способ, позволяющий снимать рентгенограммы методом обратных отражений. Исследованию подвергали плоскость образца до и после микроударного воздействия, а также после снятия с этой плоскости тонкого слоя металла (толщиной 10—40 мкм). [c.110]

Наконец, важно знать распределение напряжений и деформаций в теле с неоднородным напряженным состоянием, когда монотонное возрастание всех нагрузок сменяется их убыванием, когда происходит разгрузка. Надо знать и те остаточные напряжения и деформации, которые сохраняются в теле при снятии внешних нагрузок. При разгрузке могут возникнуть напряжения противоположного знака, притом столь значительные, что возникнут так называемые вторичные пластические деформации. Если исключить эти случаи, то для вычисления напряжений и деформаций при разгрузке в теореме о разгрузке ) дан простой и универсальный способ, который был продемонстрирован на случае стержневых систем и на случае кручения круглого стержня. Для рассматриваемого момента разгрузки вычисляем разности между наибольшими значениями внешних сил, которые были достигнуты к моменту начала разгрузки, и значениями этих внешних сил в [c.175]

Большая часть экспериментальной работы по перенапряжению с применением этого способа проведена на сварных конструкциях, и его преимущества бесспорны. Эта работа подтверждает тот факт, что выигрыш от снятия высоких остаточных напряжений намного превышает любой побочный отрицательный эффект. Такое предварительное напряжение даже уменьшает вероятность разрушения от механических надрезов, появляющихся в конструкции в зоне сварных швов после операции перенапряжения, хотя любая последующая сварка, конечно, может снова увеличить возможность разрушения вследствие того, что в конструкции повторно создаются остаточные напряжения. Преимущества способа перенапряжения с целью механического снятия напряжений в конструкции определены, и его следует рекомендовать во всех случаях, когда термическое снятие напряжений невозможно. Однако термическое снятие напряжений является более предпочтительным, поскольку оно устраняет охрупчивание в зоне сварных швов и увеличивает пластичность. При механическом снятии напряжений увеличивается напряжение разрушения. [c.250]

Получение кратковременных начальных напряжений в конструкции, близких к пределу текучести материала, облегчается при использовании вибрационного нагружения. Такой способ снятия остаточных напряжений (автор Б. Беатович, Югославия) используют на практике. [c.131]

Детали машин и приборов имеют разнообразные формы и размеры. Это могут быть станины, валы и колеса, корпуса приборов, тяги, шатуны и т. п. Элементы сварных заготовок деталей машин изготавливаются из разнообразных материалов при толщине от десятых до [ей миллиметра до 100 мм и более. Поэтому в различных случаях грименяют разные способы сварки. Практически все сварные заготовки перед окончательной механической обработкой проходят термообработку для снятия остаточных напряжений. [c.153]

Гораздо лучше использовать листы наибольшего размера (массой до 50 т), что позволяет избежать нахлестовых или крестообразных швов. Все листы необходимо контролировать неразрушающими методами, чтобы выявить продольные дефекты и избежать проведения испытаний образцов, вырезаемых из толщи листа. Сварка является наиболее ответственной операцией и выполняется или ручным дуговым способом, или с помощью автоматов с применением соответствующих электродов и основных без-водородистых флюсов. Не рекомендуется делать сразу корневые швы. Например, когда кромки сферической крышки сваривают вручную, может наблюдаться коробление и смещение кромок, в результате чего образуются выступы. В этом случае сварщик вынужден заполнять появившиеся полости серией швов как с одной, так и с другой стороны листа. Поэтому отдельные листы собирают и прихватывают вместе сваркой с использованием специальных прокладок процесс начинают с этих подготовленных участков с наружной стороны, а затем переходят на внутреннюю. Избыточный металл сварного шва позднее удаляют механическим стюсобом. Сложные, на всю толщину корпуса, сварные шйы делают для приварки патрубков, которые изготавливают из отдельных поковок. В настоящее время используют заранее подготовленные секции с вваренными патрубками. В этом случае сварные швы легче подвергнуть термической обработке для снятия внутренних напряжений. Все сварные швы накладывают параллельно кромке, что позволяет обеспечивать достаточное пространство для передвижения электрода. Неразрушающему контролю подвергают все сварные швы (100%) до и посл снятия остаточных напряжений. Вся внутренняя поверхность корпуса реактора PWR и нижние части реактора BWR, которые подвергаются воздействию воды, имеют покрытие из аустенитной стали. Внутренняя поверхность патрубков также имеет аустенитное покрытие, которое выходит на наружную поверхность патрубков, чтобы обеспечить соединение их с трубами из аустенитных сталей. [c.165]

Способ сварки и тип сварного соединения определяют требования к технологичности его конструкции. В конструкции сварной заготовки не должно быть резких (ступенчатых) переходов по толщине металла (рис. S2). В противном случае возможно разрушение конструкции вследствие концентрации напряжений. Предельные значения толщин свариваемых элементов заготовок приведены в табл. 84, 85. Термообработка сварных заготовок производится с целью улучшения свойств металла шва и ОКОЛОЩ(ШНОЙ зоны и для снятия остаточных напряжений. [c.299]

Применительно к магниевым сплавам различают три основные группы обработок, позволяющих заметно повысить уровень механических свойств. Прежде всего это измельчение микроструктуры. При этом заметно повышаются пределы текучести и прочности, а вместе с тем и пластичность. Вторая группа способов связана с использованием деформационного упрочнения — наклепа. Этот вид обработки наиболее универсален и приемлем практически для всех промышленных сплавов. Наконец, третья группа способов — использование термической или термомеханической обработки. Для деформируемых полуфабрикатов из магниевых сплавов, не упрочняемых термической обработкой (МА1, МА2—1, МА8, МА15 и др.), применяют высокотемпературный (рекристаллизационный) и низкотемпературный (для снятия остаточных напряжений) отжиги. Для термически упрочняемых магниевых полуфабрикатов из сплавов МА5, МАИ, МАИ, МА12, МА21 и др. в основном используют закалку и искусственное старение, а также термомеханическую обработку — низкотемпературную (НТМО), высокотемпературную (ВТМО), и комбинированную (КТМО) [186]. [c.131]

Сущность способа заключается в том, что при помощи механического вибратора сварную конструкцию в течение определенного времени (до 30 мин, обычно 15—10 мин и менее) подвергают воздействию переменных напряжений соответствующего уровня. Вибрирование, как правило, осуществляют в резонансном режиме. Накладываемые переменные и остаточные напряжения в сумме должны превышать предел текучести материала при знакопеременных напряжениях. Для ряда материалов величина предела текучести при циклическом нагружении заметно снижается по сравнению с пределом текучести в условиях статического нагружения. В этом случае снятие остаточных напряжений происходит при меньших переменных напряжениях. Наиболее пр1 годен этот способ для листовых конструкций, имеющих малую изгибпую жесткость, а следовательно, и низкую частоту собственных колебаний. [c.131]

Применительно к тонколистовым конструкциям в Советском Союзе предложен вибронатяжной способ устранения сварочных деформаций и напряжений [15]. Он предусматривает комбинацию статического и вибрационного нагружения изделия (например, панели обшивки вагона). Пластины 1300 X 150 X 2 мм подвергали предварительному статическому растяжению, равному 4—20 кгс/мм , и дополнительному вибрированию, вызывающему напряжение 1,2 и 4 кгс/мм . Установлено, что интенсивность снятия остаточных напряжений падает в течение примерно 2 мин независимо от величины переменных напряжений. Наложение вибрационных нагрузок на статические заметно интенсифицирует процесс снятия остаточных напряжений. При этом растягивающие напряжения на 20—40 ь меньше, чем при статическом растяжении. [c.131]

Эффективен наклеп в напряженном состоянии, представляющий собой сочетание упрочнения перегрузкой с наклепом. При этом способе деталь нагружают нагрз зкой того же направления, что н рабочая, вызывая в материале упругие пли упруго-пластические деформации. Поверхностные,слои металла, подвергающиеся действию наиболее высоких напряжений растяжения (случай изгиба) или сдвига (случай кручения), подвергают наклепу (например, дробеструйной обработкой). После снятия нагрузки в поверхностном слое возникают остаточные напряжения сжатия, гораздо более высокие, чем при действии только перенапряжения или только наклепа. [c.320]

Один из способов защиты промысловых газопроводов от углекислотной коррозии — это применение хромсодержащих сталей. Для транспортировки сероводородсодержащих продуктов применения стойких к сероводородному растрескиванию материалов, т. е. сталей марок 20, 20ЮЧ, 09ХГ2НАБЧ, недостаточно. В этом случае дополнительно применяют метод ограничения рабочих напряжений в зависимости от категории трубопровода или участка его по СНиП 11-45—75. Требования к свариваемым материалам, подготовке и сварке, ведению процесса сварки, контролю сварного шва, допустимым дефектам, возможному ремонту, снятию остаточных сварочных напряжений приводятся в Инструкции по технологии сварки, по термической обработке и контролю стыков трубопроводов из малоуглеродистых сталей для транспортировки природного газа и конденсата, содержащих сероводород ВСН 2-61—75. [c.186]

У1етод создания перенапряжения при температурах пластичности с целью уменьшения влияния дефектов даже в хрупкой зоне является наименее изученным. Для этого случая имеется мало экспериментальных данных. Такие данные необходимо получить при испытаниях конструкций на снятие напряжений или простых надрезанных образцов, не имеющих сварных швов. Имеюш,иеся данные дают возможность предположить, что напряжение разрушения такого предварительно напряженного образца в условиях, когда разрушение протекает на низком уровне напряжений (например, при температурах хрупкого состояния), по меньшей мере равно, а обычно выше напряжения разрушения такой предварительно не напряженной конструкции в аналогичных условиях. Обычно напряжение разрушения так же высоко, как и предварительно создаваемое напряжение, но, по-видимому, только не в случае создания высоких предварительных напряжений. Если в конструкции суш,ествуют значительные дефекты, которые в условиях перенапряжения являются субкритическими, размеры дефекта могут несколько увеличиться. По-видимому, снижение эффекта перенапряжения под действием больших или только субкритических нагрузок является результатом такой значительной локальной текучести в вершине дефекта, что при разгрузке происходят знакопеременная текучесть, и полезные сжи-маюш,ие остаточные напряжения полностью не проявляются. В таких случаях при последуюш,ем нагружении в вершине трещины может происходить повторная текучесть, и если материал был охрупчен (например, путем деформационного старения или горячего деформирования), то может произойти разрушение. Поэтому, по-видимому (в отличие от случая механического снятия напряжений), необходимо ограничить перенапряжение, умеренно увеличив его по сравнению с эксплуатационными напряжениями (например, на 20%). Тогда, вероятно, способ механического снятия напряжений будет эффективным. [c.251]

Уэллс, используя разработанное им специальное испытательное устройство (рис. 20), изучал влияние искусственных дефектов в сварных швах и показал, что для данной стали,суш ествует верхний предел температур, при котором хрупкие трещины могли и не инициироваться, и нижний предел, при котором трещины были хрупкими, но либо внезапно останавливались, либо распространялись по всему образцу, в зависимости от напряжения и геометрии искусственных дефектов. Это было показано на диаграмме (Уэллс, 1956 г.), которая являлась, вероятно, прототипом упомянутых ранее диаграмм Кихара и аналитической диаграммы разрушения Пеллини. Уэллс исследовал влияния остаточных напряжений и различных способов снятия напряжений. Он первый разработал способ измерения работы, выполняемой при разрушении, [c.395]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...