消除鑄造應力和焊接應力的方法有哪些
㈠ 如何減少熱應力對鑄件性能的影響
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1、減小和消除鑄造應力的措施
(1)合理地設計鑄件的結構
鑄件的形狀愈復雜,各部分壁厚相差愈大,冷卻時溫度愈不均勻,鑄造應力愈大。因此,在設計鑄件時應盡量使鑄件形狀簡單、對稱、壁厚均勻。
(2)採用同時凝固的工藝
所謂同時凝固是指採取一些工藝措施,使鑄件各部分溫差很小,幾乎同時進行凝固。因各部分溫差小,不易產生熱應力和熱裂,鑄件變形小。設法改善鑄型、型芯的退讓性,合理設置澆冒口等。同時凝固的示意圖,該工藝是在工件厚壁處加冷鐵,冒口設薄壁處。
(3)時效處理是消除鑄造應力的有效措施。
時效分自然時效、熱時效和共振時效等。所謂自然時效,是將鑄件置於露天場地半年以上,讓其內應力消除。熱時效(人工時效)又稱去應力退火,是將鑄件加熱到550-650℃,保溫2-4h,隨爐冷卻至150-200T,然後出爐。共振法是將鑄件在其共振頻
率下震動10-60ndn,以消除鑄件中的殘留應力。
2、鑄件的變形與防止
如前所述,在熱應力的作用下,鑄件薄的部分受壓應力,厚的部分受拉應力,但鑄件總是力圖通過變形來減緩其內應力。因此,鑄件常發生不同程度的變形。鑄件的變形往往使鑄件精度降低,嚴重時可以使鑄件報廢,應予防止。因鑄件變形是由鑄造應力引起,減小和防止鑄造應力的辦法,是防止鑄件變形的有效措施。
㈡ 鑄件內應力的消除一般有哪幾種辦法
1、合理地設計鑄件的結構。
鑄件的形狀愈復雜,各部分壁厚相差愈大,冷卻時溫度愈不均版勻,鑄權造應力愈大。因此,在設計鑄件時應盡量使鑄件形狀簡單、對稱、壁厚均勻。
2、採用同時凝固的工藝。
所謂同時凝固是指採取一些工藝措施,使鑄件各部分溫差很小,幾乎同時進行凝固。因各部分溫差小,不易產生熱應力和熱裂,鑄件變形小。設法改善鑄型、型芯的退讓性,合理設置澆冒口等。同時凝固的示意圖,該工藝是在工件厚壁處加冷鐵,冒口設薄壁處。
3、時效處理是消除鑄造應力的有效措施。
時效分自然時效、熱時效和共振時效等。所謂自然時效,是將鑄件置於露天場地半年以上,讓其內應力消除。熱時效(人工時效)又稱去應力退火,是將鑄件加熱到550-650℃,保溫2-4h,隨爐冷卻至150-200T,然後出爐。共振法是將鑄件在其共振頻率下震動10-60ndn,以消除鑄件中的殘留應力。
物體由於外因(受力、濕度、溫度場變化等)而變形時,在物體內各部分之間產生相互作用的內力,單位面積上的內力稱為應力。
㈢ 減小和消除鑄造應力的措施有哪些
)合理地設計鑄件的結構。 鑄件的形狀愈復雜,各部分壁厚相差愈大,冷卻時溫度愈不均勻,鑄造應力愈大。因此,在設計鑄件時應盡量使鑄件形狀簡單、...
㈣ 消除鑄件內應力採用什麼熱處理工藝
消除鑄復件內應力採用消除應力熱制處理熱處理工藝。
去除應力,鑄、鍛、焊件在冷卻時由於各部位冷卻速度不同而產生內應力,金屬及合金在冷變形加工中以及工件在切削加工過程中也產生內應力。
去除應力退火是將工件緩慢加熱到較低溫度,保溫一段時間,使金屬內部發生弛豫,然後緩冷下來。
(4)消除鑄造應力和焊接應力的方法有哪些擴展閱讀:
消除鑄件內應力的危害及原理:
若內應力較大而未及時予以去除,常導致工件變形甚至形成裂紋。應該指出,去除應力退火並不能將內應力完全去除,而只是部分去除,從而消除它的有害作用。
採用熱時效的方法,把工件放進熱時效爐中進行熱處理,慢慢消除應力。這種方法的缺點也非常顯著,比如衛星製造廠對溫度控制要求非常嚴格的鋁合金工件以及長達十米或者更大的巨型工件都無法用這種方法處理。
參考資料來源:網路——消除應力
㈤ 鑄造應力按產生原因的不同分為哪兩種
1、鑄造應力的產生
通常說的鑄造應力,有時是泛指,即不論產生應力的原因如何,凡鑄件冷卻過程中尺寸變化受阻,產生的應力都稱作鑄造應力。但通常指的鑄造應力多指殘余應力。鑄件有殘余應力時,經機械加工後可能產生新的變形,使零件精度降低或尺寸超差;若鑄件承受的工作應力與殘余應力方向相同而疊加,就可能超過材料強度極限而破壞;有殘余應力的鑄件在長期存放後,會產生變形;若在腐蝕介質中存放或工作時,還會產生應力腐蝕而開裂。因此,應盡量減少鑄件冷卻過程中產生的殘余應力並設法消除之。
鑄件凝固結束後,鑄件都要隨著溫度的下降發生固態收縮或相變,在固態相變的同時,有相變體(線)膨脹或收縮,由於厚壁鑄件外層比內層冷卻的快,壁厚不同的鑄件厚壁冷的慢,薄壁冷的快。從而導致外層與內層,厚壁與薄壁固態線收縮率(mm/s)不一致,使厚壁的外層和內層、厚壁與薄壁就相互制約收縮,發生拉伸或壓縮變形。在固態冷卻前期,薄壁降溫比厚壁快,產生的收縮量較大,從而使薄壁部位受到拉伸變形,產生拉應力,而在厚壁部位形成壓縮變形,產生壓應力;在冷卻後期,厚壁的降溫又比薄壁快,產生的收縮量較薄壁部位大,所以又在厚壁部位形成拉伸變形,產生拉應力,而在薄壁部位形成壓縮變形,產生壓應力。如果在冷卻前期和冷卻後期形成的應力能相互抵消,則鑄件最終不產生應力,而只在冷卻過程中表現出來的應力稱為臨時應力。如果兩種應力不能相互抵消,則有一部分應力會殘留在鑄件上,這種應力稱為殘余應力。
除此之外,鑄件的固態線收縮還受到外部因素的阻礙(如砂芯、冒口、澆注系統等),如果外部因素退讓性不足,溫度下降時不能實現應有的收縮值,鑄件將產生拉應力。在冷卻過程中,固態收縮由於上述各種因素的影響,使鑄件的收縮受阻,發生變形而產生應力,這種應力為鑄造應力。
鑄造應力包括:熱應力、相變應力、收縮應力三種。
2、鑄造殘余應力
鑄件清理完後,仍然存在宏觀的殘余應力。殘余應力也稱「內應力」。鑄件殘余應力不是一種鑄造缺陷,但對鑄件產生裂紋和變形起著重要的作用。鑄件的殘余應力(拉應力)大於材料的抗拉強度時,就會使鑄件產生裂紋;當鑄件存在殘余應力時,會使鑄件變「脆」;殘余應力還會使鑄件產生應力腐蝕開裂。鑄件殘余應力有宏觀和微觀之分,按形成原因可分為熱應力型殘余應力、相變型殘余應力、收縮應力型殘余應力。生產實踐表明鑄件殘余應力主要為熱應力型,即為殘余熱應力。
㈥ 分析鑄造熱應力和焊接應力在殘生原因,參與應力分布規律,減小應力及消除應力的方法等方面的異同處
鑄造熱應力和焊接應力產生的原因都是由於加熱及冷卻過程的不均勻造成的,應力分布專與結構形式屬,加熱及冷卻的溫度梯度有關,減小應力或消除應力的方法基本是相同的,主要是從結構上,從加熱及冷卻的均勻性上,都可以減小應力,還可以用去應力退火,機械去應力等方式來削除應力。
㈦ 鑄造中的收縮應力指什麼,它與內應力(熱應力,機械應力)有什麼區別
二者無區別,只是叫法不同。
在鑄件凝固末期即鑄件合金已搭結成枝晶網路骨架開始及隨後的冷卻過程中,鑄件橫截面和厚薄不同之處由於存在著溫度差而產生的熱應力。
機械應力即指在鑄件在冷卻收縮時,一般鑄件冷卻到彈性狀態後,收縮受阻都會產生收縮應力。收縮應力常表現為拉應力。受到鑄型或型芯的阻礙而引起的,這種應力是拉應力或切應力。當鑄件落砂、清理後,鑄件收縮的障礙去除,機械應力隨之消失。
(7)消除鑄造應力和焊接應力的方法有哪些擴展閱讀:
鑄造應力鑄造中消除
為能減少鑄造熱應力,除了力求鑄件壁厚均勻,結構合理外,從工藝上可採取以下措施減少鑄件冷卻過程中各部分的溫差:
1、在鑄件厚實部分放置冷鐵或蓄熱系數較大的型砂如碳素砂、鎂砂等,加快這些部分的冷卻速度。
2、在鑄件厚大部分附近的型砂中埋設鋼管,管內 通壓縮空氣或水進行強製冷卻; 如大型鑄件地坑造型 時,在厚實部分放置冷鐵,並在冷鐵下方再放置冷卻 器進行強製冷卻。
3、鑄件凝固後,在達到彈性狀態以前,去掉鑄件厚實部分的型砂或砂芯,使之暴露於空氣中快速冷卻,甚至吹壓縮空氣或澆水進一步加速其冷卻。
4、將內澆口開在鑄件較薄部分,使鑄件各部分的冷卻速度趨於一致。
5、提高鑄型溫度,使整個鑄件緩慢冷卻,以減少鑄件各部分的溫差。
6、確定合理的落砂規范,使鑄件在型中冷卻到合適的溫度然後再落砂。
㈧ 鑄造應力有哪幾種
1、鑄造應力 2、減小和消除鑄造應力的措施 3、鑄件的變形與防止 4、鑄件的裂紋與防止
㈨ 消除鑄造應力為什麼選擇彈性模量小的金屬
失蠟法鑄造現稱熔模精密鑄造,是一種少切削或無切削的鑄造工藝,是鑄造行業中的一項優回異的工答藝技術,其應用非常廣泛。它不僅適用於各種類型、各種合金的鑄造,而且生產出的鑄件尺寸精度、表面質量比其它鑄造方法要高,甚至其它鑄造方法難於鑄得的復雜、耐高溫、不易於加工的鑄件,均可採用熔模精密鑄造鑄得。
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㈩ 鑄造應力有哪幾種 怎樣區別鑄件裂紋的性質 從鑄件結構和鑄造技術兩方面考慮
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鑄造應容力按產生的原因不同,主要可分為熱應力、收縮應力兩種。
(1)熱應力
鑄件在凝固和冷卻過程中,不同部位由於不均衡的收縮而引起的應力,稱熱應力。熱應力使冷卻較慢的厚壁處受拉伸,冷卻較快的薄壁處或表面受壓縮,鑄件的壁厚差別愈大合金的線收縮率或彈性模量愈大,熱應力愈大。定向凝固時,由於鑄件各部分冷卻速度不一致,產生的熱應力較大,鑄件易出現變形和裂紋。
(2)收縮應力
鑄件在固態收縮時,因受鑄型、型芯、澆冒口等外力的阻礙而產生的應力稱收縮應力。、一般鑄件冷卻到彈性狀態後,收縮受阻都會產生收縮應力。收縮應力常表現為拉應力。形成原因一經消除(如鑄件落砂或去除澆口後)收縮應力也隨之消之,因此收縮應力是一種臨時應力。但在落砂前,如果鑄件的收縮應力和熱應力共同作用其瞬間應力大於鑄件的抗拉強度時,鑄件會產生裂紋。