Полное снятие - остаточное напряжение
Cтраница 2
Но при этом снимается упрочнение от холодной обработки давлением, что во многих случаях недопустимо. Поэтому приходится либо мириться с недостаточно полным снятием остаточных напряжений при низких температурах, либо идти на компромисс, достигая более полного снятия напряжений при некотором ухудшении механических и других свойств. [16]
Установлено, что только отжиг дает полное снятие остаточных напряжений, хотя значительная часть их снимается еще до начала рекристаллизации. 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. [17]
После сварки ротор подвергается отпуску при температуре 620 - 630 С. Сокращение длительности выдержки снижает вязкость околошовной зоны и не обеспечивает достаточно полного снятия остаточных напряжений. [18]
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 примерно 2 5 - 3 мин на каждый миллиметр толщины изделия. [19]
Термическая обработка конструкции представляет собой высокий или низкий отпуск и проводится в цельях снижения остаточных напряжений. Высокий отпуск при температуре 600 - 650 С с выдержкой в течение нескольких часов приводит к практически полному снятию остаточных напряжений и к незначительному повышению усталостных характеристик конструкции. Это связано с тем, что одновременно снижается предел текучести металла, происходит его разупрочнение. По этой же причине отжиг конструкции также часто приводит к снижению предела выносливости. Термообработка является дорогостоящим видом обработки и поэтому в транспортном машиностроении применяется редко, в основном для повышения хрупкой прочности, неизменяемости геометрических размеров в процессе эксплуатации. Она распространена в энергетическом машиностроении. [20]
Для сталей при 20 С требуется база не менее 106 циклов; лучше 107 циклов. Особое внимание должно быть обращено на изготовление образцов. Образцы термически обрабатывают в специальных ваннах, обеспечивающих полное снятие остаточных напряжений и отсутствие окалины. Припуск на шлифовку не должен превышать 0 1 мм. ГОСТом 2860 - 65 предусмотрены методы усталостных испытаний гладких стандартных образцов и образцов с надрезом. [21]
Использование отпуска для снижения сварочных напряжений лимитируется нежелательными структурными и фазовыми изменениями, которые могут произойти при нагреве сварных соединений. Для полного снятия остаточных напряжений деталей трубопроводов отпуск желательно проводить при таких температурах, при которых происходит рекристаллизация. Но при этом может происходить разупрочнение, что во многих случаях недопустимо. Поэтому приходится мириться с недостаточно полным снятием остаточных напряжений при сравнительно низких температурах отпуска, или идти на определенный компромисс, достигая более полного снятия остаточных напряжений при некотором ухудшении механических свойств. [22]
Интересно указать, что при смещении датчиков от границы наплавленного металла в переходную зону на 5 мм выше наплавленного металла последние отмечают деформацию в 2 - 3 раза меньшую, чем в металле шва, что свидетельствует о значительной чувствительности и возможности обнаружения ( методом электротензометрии концентрации напряжений и о значительном их градиенте. Датчики, установленные на расстоянии 560 мм от сварного шва, как и следовало ожидать, обнаруживают весьма незначительную деформацию и соответственно величину остаточных напряжений, достигающих лишь 3 5 кГ / мм2, что также подтверждает надежность примененного метода. Отпуск, как и следовало ожидать, приводит практически к полному снятию остаточных напряжений. [23]
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. [25]
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 примерно 2 5 - 3 мин на каждый миллиметр толщины изделия. [26]
 |
Схема ведения процесса снижения остаточных напряжений термомеханическим методом. [27] |
Возможно приложение нагрузок в процессе выполнения сварки или после полного остывания. Первый прием применяют крайне редко. Методы статического нагружения используют растяжение или изгиб с образованием растягивающих напряжений в зонах, где остаточные напряжения максимальны. При сложении напряжений и достижении ат возникают пластические деформации. Полное снятие остаточных напряжений может быть достигнуто, если нагрузка при растяжении вызовет текучесть всего сечения элемента, однако такие условия практически трудно обеспечить. [28]
Страницы: 1 2