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钢管在加工过程中出现的应力

来源:热处理 时间:2024/10/31

钢管的应力是如何产生的: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,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。

钢管应力的危害:开裂、翘曲与变形。

消除应力的办法:

1、自然时效性消除残余应力。这种方法对于钢管等产品的应力消除效果微乎其微。

2、热时效法。这种方式是目前去除钢管应力最传统、也是目前最普及的方法,把加工好的钢管或构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。而且这种方法还带来了大量的污染和能源消耗,随着中国及世界范围内对环保的进一步要求,热时效炉的处理方式马上面临全面退出的境地。

3、亚共振法。这种方法虽然解决了热时效的环保问题,但是使用起来相当烦琐,要针对不同形状的工件编制不同的时效工艺,如果有几百上千种工件就要编几百上千种工艺,而且在生产时操作相当复杂,需要操作者确定处理参数,复杂工件必须是熟练的专业技术人员才能操作。更令人遗憾的是这种方法只能消除23%的工件应力,无法达到处理所有工件的目的。

4、振动时效法。振动时效的实质是以共振的形式给工件施加附加动应力,当附加动应力与残余应力叠加后,达到或超过材料的屈服极限时,工件发生微观或宏观塑性变形,从而降低和均化工件内部的残余应力,并使其尺寸精度达到稳定。振动时效技术,国外称之为VibratingStressRelief(简称VSR),旨在通过专用的振动时效设备,使被处理的工件产生共振,并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到工件所有部位,使工件内部发生微观的塑性变形-被歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态。位错重新滑移并钉扎,最终使残余应力得到消除和均化,从而保证了工件尺寸精度的稳定性。

目前国内钢管去除应力应用最广的就是“热时效”,也就是所谓的退火,退火温度一般达到℃就可消除大部分应力。但是随着科技的进步,这种方法势必会被淘汰。

沧州市燕泰钢管有限公司

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