鋁合金材料加工後內部產生的應力去除方法

 
      鋁合金材料在工業生產過程中使用比較多的一種有色金屬,經過各種生產加工,內部會產生一定的應力,需要通過有效的方法來消除該應力,確保材料性能長久穩定。鋁合金密度低,但強度比較高,接近或超過優質鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性,在航空、航天、汽車、機械製造、船舶及化學工業中大量應用。
      鋁合金在工藝加工尤其機加工過程中容易產生較大的應力變形導致尺寸超差報廢,一些沒有在當時變形超差的也往往在裝機後產生變形導致更大的係統問題。現行的幾種鋁合金去應力方法包括熱時效去應力、振動時效去應力、機械拉伸、裝模校正及深冷複合去應力等方法。
熱時效去應力一般針對中小零件,是一種傳統的去應力方法,由於很多鋁合金材料對溫度非常敏感,所以限製了時效溫度不能太高,否則將降低材料的強度。所以通常熱時效在不高於200℃溫度進行,因此去應力效果隻能去除大約10-35%。
      振動時效去應力:是利用一受控振動能量通過夾持在被加工產品表麵的激振器作用於被加工產品,在某一特定頻率下進行振動處理,從而達到釋放、降低工件殘餘應力的目的。該種加工方法常見於大型結構件、焊接及鑄造件的去應力處理,去除效果大約在50-60%。
      機械拉伸法消除應力:將淬火後的鋁合金板材,沿軋製方向施加一定量的永久拉伸塑性變形,使拉伸應力與原來的淬火殘餘應力疊加後發生塑性變形,使殘餘應力得以緩和與釋放。有關研究結果表明,機械拉伸法最高可消除90%以上的殘餘應力。但該種方法僅適合於形狀簡單的零件,且對拉伸前鋁合金板材的組織均勻性要求較高,多用於鋁加工工廠。
      裝模校正冷壓法去應力:在一個特製的精整模具中,通過嚴格控製的限量冷整形來消除複雜形狀鋁合金模鍛件中的殘餘應力,該種方法是調整而不是消除零件的整體應力水平,它使鋁合金產品上某些部位的殘餘應力得到釋放的同時,有可能使其他部位的殘餘應力增大。另外,鑒於工件本來就己存在很大的殘餘應力,模壓變形量過大將可能引起冷作硬化、裂紋和斷裂;而變形過小則使應力消除效果不佳,而且通製作整形模具的成本也較高,整形操作的難度也較大,因此該種方法的局限性是在實際操作中難以應用。
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