機(jī)械零件殘余應(yīng)力的產(chǎn)生原因

機(jī)械制造中工件在沒有外力加載的條件下，其內(nèi)部仍存有的應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力。這種或大或小、或拉或壓的殘余應(yīng)力雖然只產(chǎn)生在很薄的表面層中，但卻影響*件的強(qiáng)度、硬度、疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕性等，從而進(jìn)一步影響機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命。殘余應(yīng)力的產(chǎn)生主要有以下三種原因：

毛坯制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力

在鑄、鍛、焊接以及熱處理等熱加工過程中，由于工件各部分厚度不均，冷卻速度和收縮程度不一致，以及金相組織轉(zhuǎn)變時的體積變化等，都會使毛坯內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力。而且毛坯結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、壁厚越不均，散熱的條件差別越大，毛坯內(nèi)部產(chǎn)生的殘余應(yīng)力也越大。

冷校直帶來的殘余應(yīng)力

某些剛度低的*件，如細(xì)長軸、絲杠和曲軸等，由于機(jī)械加工后滿足不了軸線的直線度要求，常進(jìn)行冷校直。校直的方法是在彎曲的反方向加外力，其原理是使工件產(chǎn)生與原彎曲方向相反的殘留變形，來補(bǔ)償原有彎曲誤差。在冷校直過程中，會因其局部的塑性變形而產(chǎn)生殘余應(yīng)力。

切削加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力

機(jī)械加工時，殘余應(yīng)力是由于已加工表面受切削力和切削熱的作用發(fā)生塑性變形和金相組織的變化影響所致。已加工表面的塑性變形，一是在表面層受熱膨脹的狀態(tài)下發(fā)生，當(dāng)切削過后，表層溫度下降比里層快，收縮變形也比較大，受到基體金屬的阻礙，工件表面產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力；二是刀具對已加工表面的擠壓，使表層金屬發(fā)生伸長塑性變形，但受到基體金屬的阻礙，工件表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。另外，切削時產(chǎn)生的高溫會引起表面層金相組織變化。不同的金相組織密度不同，因此表層體積也將發(fā)生變化。切削加工中切削熱不高，表面易產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力；磨削加工時溫度較高，表面易產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。

由于鑄造、焊接、冷加工等工藝引起的殘余應(yīng)力在工程結(jié)構(gòu)中大量存在，有關(guān)殘余應(yīng)力對腐蝕開裂的影響已開始引起人們的重視。想要了解殘余應(yīng)力消除方案，歡迎訪問南京聚航科技有限公司官網(wǎng)