管線鋼畢業(yè)設計文獻綜述(編輯修改稿)
2025-02-09 16:33 本頁面
【文章內容簡介】 究表明，工件中存在的殘余應力會對材料性能產生各方面的影響，包括對材料疲勞強度的影響、對應力腐蝕開裂的影響和對脆性斷裂的影響等。各種消除和引入殘余應力的工藝技術也都是在此研究的基礎上展開。 殘余應力對材料疲勞強度的影響殘余應力只在高周疲勞條件下對材料疲勞強度存在影響。在低周疲勞強度下的殘余應力會大幅松弛，因此不會對材料疲勞強度產生很大影響。采用平均應力觀點評估殘余應力的影響可知殘余拉應力使材料的疲勞極限下降，而殘余壓應力使材料的疲勞極限提高。然而平均應力與實際殘余應力存在較大差異，主要原因是殘余應力會發(fā)生衰減而平均應力卻是定值。一般認為，軸向加載應力時殘余應力不會對疲勞強度產生較大影響。但也有研究表明承受軸向載荷條件下，材料表面也會產生疲勞裂紋。實際生產中殘余應力對材料疲勞強度的影響主要是對工件缺口疲勞強度的影響。在工件缺口部位應力集中情況嚴重，易于引發(fā)疲勞裂紋。通過表面強化處理在材料表面引入殘余壓應力層有助于提高工件缺口的疲勞強度[6]。 殘余應力對應力腐蝕開裂的影響應力腐蝕開裂（SCC）產生的必要條件之一是工件中存在殘余拉應力，試件在腐蝕介質中拉伸后的應力壽命曲線表明，拉應力越大越易于發(fā)生應力腐蝕開裂。一般認為只有當應力超過臨界應力值時才會發(fā)生應力腐蝕開裂。也有研究表明殘余壓應力同樣會導致應力腐蝕開裂，但其裂紋擴展速率相對于拉應力而言非常緩慢，幾乎可以忽略不計。生產中常通過表面強化技術在材料表面引入殘余壓應力來抑制應力腐蝕開裂[7]。四、 超生加工技術研究現(xiàn)狀隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了各種硬質合金、陶瓷、復合材料等新型材料。許多新型材料具有高硬度和高脆性的特點，使得傳統(tǒng)的加工工藝難以滿足生產需要。超聲加工技術作為一種新興技術不僅可以加工高硬度金屬材料還可以加工脆性大的陶瓷、玻璃等非金屬材料。超聲加工是指使用超聲振動工具，借助磨料的沖擊，沿工件進行一定方向的超聲頻沖擊去除材料或使工件相互結合的一種加工方法。超聲加工技術具有高精度、切削力小、加工過程產熱量低和工件表面質量高等特點。超聲加工技術應用領域廣泛，主要包括超聲表面光整、微細超生加工、拉絲模及型腔模具拋光、超聲振動切削、難加工材料加工、超聲復合加工和旋轉超聲加工等。超聲加工系統(tǒng)主要由超聲波發(fā)生器、換能器（主要為壓電陶瓷換能器）、變幅桿和加工工具等構成。超聲加工技術作為一種新興技術，具有極大的發(fā)展?jié)摿Γ趪鴥日鹪絹碓蕉嗟闹匾?。目前的發(fā)展方向方面要是超聲振動切削機理研究（對超聲振動切削過程的數(shù)學描述和數(shù)學建模是我國超聲振動技術研究的重要內容）、相關高效實用設備的開發(fā)研制、旋轉超生加工、超聲復合加工技術、微細超聲加工和生物纖維切割技術等[8]。五、 超聲表面滾壓加工技術除了材料自身的性能，材料的表面質量對于其使用性能有很大的影響，如表面粗糙度、表面硬度、表面耐蝕性能和抗疲勞性能等。因此通過對材料表面進行特殊處理，改變材料表面形貌、化學組成、微觀結構、組織狀態(tài)或應力分布情況使其獲得特殊使用性能十分必要。隨著金屬材料在不同領域的應用，對金屬表面質量提出了更高的要求，提高金屬表面質量的材料表面改性技術發(fā)展迅速。 超聲表面滾壓加工技術概述現(xiàn)有的材料表面改性技術種類繁多，主要依靠三種途徑：表面強烈塑性變形（S2PD）、表面熱處理和高束能表面處理。其中表面強烈塑性變形方法較為傳統(tǒng)，常見的有噴丸強化和滾壓強化。以上兩種方法的優(yōu)勢在于加工工藝簡單、加工成本低，但是通過這兩種方法所得到的金屬表面質量不高。而超聲表面滾壓加工技術（Ultrasonic surface rolling process，USRP）能夠在材料表面一定厚度實現(xiàn)
教學教案相關推薦
鄂ICP備17016276號-1