消除铸造应力和焊接应力的方法有哪些
㈠ 如何减少热应力对铸件性能的影响
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1、减小和消除铸造应力的措施
(1)合理地设计铸件的结构
铸件的形状愈复杂,各部分壁厚相差愈大,冷却时温度愈不均匀,铸造应力愈大。因此,在设计铸件时应尽量使铸件形状简单、对称、壁厚均匀。
(2)采用同时凝固的工艺
所谓同时凝固是指采取一些工艺措施,使铸件各部分温差很小,几乎同时进行凝固。因各部分温差小,不易产生热应力和热裂,铸件变形小。设法改善铸型、型芯的退让性,合理设置浇冒口等。同时凝固的示意图,该工艺是在工件厚壁处加冷铁,冒口设薄壁处。
(3)时效处理是消除铸造应力的有效措施。
时效分自然时效、热时效和共振时效等。所谓自然时效,是将铸件置于露天场地半年以上,让其内应力消除。热时效(人工时效)又称去应力退火,是将铸件加热到550-650℃,保温2-4h,随炉冷却至150-200T,然后出炉。共振法是将铸件在其共振频
率下震动10-60ndn,以消除铸件中的残留应力。
2、铸件的变形与防止
如前所述,在热应力的作用下,铸件薄的部分受压应力,厚的部分受拉应力,但铸件总是力图通过变形来减缓其内应力。因此,铸件常发生不同程度的变形。铸件的变形往往使铸件精度降低,严重时可以使铸件报废,应予防止。因铸件变形是由铸造应力引起,减小和防止铸造应力的办法,是防止铸件变形的有效措施。
㈡ 铸件内应力的消除一般有哪几种办法
1、合理地设计铸件的结构。
铸件的形状愈复杂,各部分壁厚相差愈大,冷却时温度愈不均版匀,铸权造应力愈大。因此,在设计铸件时应尽量使铸件形状简单、对称、壁厚均匀。
2、采用同时凝固的工艺。
所谓同时凝固是指采取一些工艺措施,使铸件各部分温差很小,几乎同时进行凝固。因各部分温差小,不易产生热应力和热裂,铸件变形小。设法改善铸型、型芯的退让性,合理设置浇冒口等。同时凝固的示意图,该工艺是在工件厚壁处加冷铁,冒口设薄壁处。
3、时效处理是消除铸造应力的有效措施。
时效分自然时效、热时效和共振时效等。所谓自然时效,是将铸件置于露天场地半年以上,让其内应力消除。热时效(人工时效)又称去应力退火,是将铸件加热到550-650℃,保温2-4h,随炉冷却至150-200T,然后出炉。共振法是将铸件在其共振频率下震动10-60ndn,以消除铸件中的残留应力。
物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,单位面积上的内力称为应力。
㈢ 减小和消除铸造应力的措施有哪些
)合理地设计铸件的结构。 铸件的形状愈复杂,各部分壁厚相差愈大,冷却时温度愈不均匀,铸造应力愈大。因此,在设计铸件时应尽量使铸件形状简单、...
㈣ 消除铸件内应力采用什么热处理工艺
消除铸复件内应力采用消除应力热制处理热处理工艺。
去除应力,铸、锻、焊件在冷却时由于各部位冷却速度不同而产生内应力,金属及合金在冷变形加工中以及工件在切削加工过程中也产生内应力。
去除应力退火是将工件缓慢加热到较低温度,保温一段时间,使金属内部发生弛豫,然后缓冷下来。
(4)消除铸造应力和焊接应力的方法有哪些扩展阅读:
消除铸件内应力的危害及原理:
若内应力较大而未及时予以去除,常导致工件变形甚至形成裂纹。应该指出,去除应力退火并不能将内应力完全去除,而只是部分去除,从而消除它的有害作用。
采用热时效的方法,把工件放进热时效炉中进行热处理,慢慢消除应力。这种方法的缺点也非常显著,比如卫星制造厂对温度控制要求非常严格的铝合金工件以及长达十米或者更大的巨型工件都无法用这种方法处理。
参考资料来源:网络——消除应力
㈤ 铸造应力按产生原因的不同分为哪两种
1、铸造应力的产生
通常说的铸造应力,有时是泛指,即不论产生应力的原因如何,凡铸件冷却过程中尺寸变化受阻,产生的应力都称作铸造应力。但通常指的铸造应力多指残余应力。铸件有残余应力时,经机械加工后可能产生新的变形,使零件精度降低或尺寸超差;若铸件承受的工作应力与残余应力方向相同而叠加,就可能超过材料强度极限而破坏;有残余应力的铸件在长期存放后,会产生变形;若在腐蚀介质中存放或工作时,还会产生应力腐蚀而开裂。因此,应尽量减少铸件冷却过程中产生的残余应力并设法消除之。
铸件凝固结束后,铸件都要随着温度的下降发生固态收缩或相变,在固态相变的同时,有相变体(线)膨胀或收缩,由于厚壁铸件外层比内层冷却的快,壁厚不同的铸件厚壁冷的慢,薄壁冷的快。从而导致外层与内层,厚壁与薄壁固态线收缩率(mm/s)不一致,使厚壁的外层和内层、厚壁与薄壁就相互制约收缩,发生拉伸或压缩变形。在固态冷却前期,薄壁降温比厚壁快,产生的收缩量较大,从而使薄壁部位受到拉伸变形,产生拉应力,而在厚壁部位形成压缩变形,产生压应力;在冷却后期,厚壁的降温又比薄壁快,产生的收缩量较薄壁部位大,所以又在厚壁部位形成拉伸变形,产生拉应力,而在薄壁部位形成压缩变形,产生压应力。如果在冷却前期和冷却后期形成的应力能相互抵消,则铸件最终不产生应力,而只在冷却过程中表现出来的应力称为临时应力。如果两种应力不能相互抵消,则有一部分应力会残留在铸件上,这种应力称为残余应力。
除此之外,铸件的固态线收缩还受到外部因素的阻碍(如砂芯、冒口、浇注系统等),如果外部因素退让性不足,温度下降时不能实现应有的收缩值,铸件将产生拉应力。在冷却过程中,固态收缩由于上述各种因素的影响,使铸件的收缩受阻,发生变形而产生应力,这种应力为铸造应力。
铸造应力包括:热应力、相变应力、收缩应力三种。
2、铸造残余应力
铸件清理完后,仍然存在宏观的残余应力。残余应力也称“内应力”。铸件残余应力不是一种铸造缺陷,但对铸件产生裂纹和变形起着重要的作用。铸件的残余应力(拉应力)大于材料的抗拉强度时,就会使铸件产生裂纹;当铸件存在残余应力时,会使铸件变“脆”;残余应力还会使铸件产生应力腐蚀开裂。铸件残余应力有宏观和微观之分,按形成原因可分为热应力型残余应力、相变型残余应力、收缩应力型残余应力。生产实践表明铸件残余应力主要为热应力型,即为残余热应力。
㈥ 分析铸造热应力和焊接应力在残生原因,参与应力分布规律,减小应力及消除应力的方法等方面的异同处
铸造热应力和焊接应力产生的原因都是由于加热及冷却过程的不均匀造成的,应力分布专与结构形式属,加热及冷却的温度梯度有关,减小应力或消除应力的方法基本是相同的,主要是从结构上,从加热及冷却的均匀性上,都可以减小应力,还可以用去应力退火,机械去应力等方式来削除应力。
㈦ 铸造中的收缩应力指什么,它与内应力(热应力,机械应力)有什么区别
二者无区别,只是叫法不同。
在铸件凝固末期即铸件合金已搭结成枝晶网络骨架开始及随后的冷却过程中,铸件横截面和厚薄不同之处由于存在着温度差而产生的热应力。
机械应力即指在铸件在冷却收缩时,一般铸件冷却到弹性状态后,收缩受阻都会产生收缩应力。收缩应力常表现为拉应力。受到铸型或型芯的阻碍而引起的,这种应力是拉应力或切应力。当铸件落砂、清理后,铸件收缩的障碍去除,机械应力随之消失。
(7)消除铸造应力和焊接应力的方法有哪些扩展阅读:
铸造应力铸造中消除
为能减少铸造热应力,除了力求铸件壁厚均匀,结构合理外,从工艺上可采取以下措施减少铸件冷却过程中各部分的温差:
1、在铸件厚实部分放置冷铁或蓄热系数较大的型砂如碳素砂、镁砂等,加快这些部分的冷却速度。
2、在铸件厚大部分附近的型砂中埋设钢管,管内 通压缩空气或水进行强制冷却; 如大型铸件地坑造型 时,在厚实部分放置冷铁,并在冷铁下方再放置冷却 器进行强制冷却。
3、铸件凝固后,在达到弹性状态以前,去掉铸件厚实部分的型砂或砂芯,使之暴露于空气中快速冷却,甚至吹压缩空气或浇水进一步加速其冷却。
4、将内浇口开在铸件较薄部分,使铸件各部分的冷却速度趋于一致。
5、提高铸型温度,使整个铸件缓慢冷却,以减少铸件各部分的温差。
6、确定合理的落砂规范,使铸件在型中冷却到合适的温度然后再落砂。
㈧ 铸造应力有哪几种
1、铸造应力 2、减小和消除铸造应力的措施 3、铸件的变形与防止 4、铸件的裂纹与防止
㈨ 消除铸造应力为什么选择弹性模量小的金属
失蜡法铸造现称熔模精密铸造,是一种少切削或无切削的铸造工艺,是铸造行业中的一项优回异的工答艺技术,其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造,而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高,甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件,均可采用熔模精密铸造铸得。
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㈩ 铸造应力有哪几种 怎样区别铸件裂纹的性质 从铸件结构和铸造技术两方面考虑
铸造应力
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铸造应容力按产生的原因不同,主要可分为热应力、收缩应力两种。
(1)热应力
铸件在凝固和冷却过程中,不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力,称热应力。热应力使冷却较慢的厚壁处受拉伸,冷却较快的薄壁处或表面受压缩,铸件的壁厚差别愈大合金的线收缩率或弹性模量愈大,热应力愈大。定向凝固时,由于铸件各部分冷却速度不一致,产生的热应力较大,铸件易出现变形和裂纹。
(2)收缩应力
铸件在固态收缩时,因受铸型、型芯、浇冒口等外力的阻碍而产生的应力称收缩应力。、一般铸件冷却到弹性状态后,收缩受阻都会产生收缩应力。收缩应力常表现为拉应力。形成原因一经消除(如铸件落砂或去除浇口后)收缩应力也随之消之,因此收缩应力是一种临时应力。但在落砂前,如果铸件的收缩应力和热应力共同作用其瞬间应力大于铸件的抗拉强度时,铸件会产生裂纹。