合金6082鋁板振動(dòng)消除殘余應(yīng)力
鋁的密度：2.702g/cm3.合金6082鋁板的密度：純合金6082鋁板密度2.71g/cm3,合金合金6082鋁板密度2.68g/cm3.
合金6082鋁板的質(zhì)量=合金6082鋁板厚度*寬度*長(zhǎng)度*密度
長(zhǎng)72.8mm
、寬38.0mm 、厚度3.0mm 的合金6082鋁板的體積V：
V=72.8*38.0*3.0(mm3)=8299.20(mm3)=8.29920(cm3)
該合金6082鋁板的質(zhì)量：8.29920*2.71g=22.4908g=0.0225kg
時(shí)效溫度的提高,消除合金6082鋁板殘余應(yīng)力五大常用方法：1.時(shí)效消除法
時(shí)效消除法是降低淬火殘余應(yīng)力的傳統(tǒng)方法。由于鋁合金材料尤其是航空用鋁合金材料對(duì)溫度非常敏感.必然明顯降低強(qiáng)度指標(biāo),使MgZn2等強(qiáng)化相析出過多,產(chǎn)生過時(shí)效現(xiàn)象。因此,淬火后時(shí)效處理通常在較低溫度(小于200-250℃)下進(jìn)行,因而影響了應(yīng)力消除效果(僅為10-35%2.機(jī)械拉伸法
機(jī)械拉伸法消除應(yīng)力的原理是將淬火后的鋁合金板材,沿軋制方向施加一定量的永久拉伸塑性變形,使拉伸應(yīng)力與原來的淬火殘余應(yīng)力疊加后發(fā)生塑性變形,使殘余應(yīng)力得以緩和與釋放。有關(guān)研究結(jié)果表明,機(jī)械拉伸法最高可消除90%以上的殘余應(yīng)力。但該種方法僅適合于形狀簡(jiǎn)單的零件,且對(duì)拉伸前鋁合金板材的組織均勻性要求較高,多用于鋁加工工廠。3.模冷壓法
模冷壓法是一個(gè)特制的精整模具中,通過嚴(yán)格控制的限量冷整形來消除復(fù)雜形狀鋁合金模鍛件中的殘余應(yīng)力。事實(shí)上“模壓”這種叫法不夠確切,因?yàn)槠渲饕饔脵C(jī)理是使鋁合金模鍛件的局部材料受“拉伸”或者“壓縮”作用。當(dāng)精整模具壓下時(shí),精整凸模嵌入到鋁合金模鍛件端面、緣(筋)條的拔模斜度上,實(shí)際上使模鍛件的腹板部分產(chǎn)生“拉伸”作用。因此,該種方法是調(diào)整而不是消除零件的整體應(yīng)力水平,使鋁合金模鍛件上某些部位的殘余應(yīng)力得到釋放的同時(shí),有可能使其他部位的殘余應(yīng)力增大。另外,鑒于鋁合金模鍛件本來就己存在很大的殘余應(yīng)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(yīng)力消除效果不佳,因此該種方法的局限性是實(shí)際操作中難以精確控制模壓變形量。4.深冷處理法
深冷處理法也稱冷穩(wěn)定處理法,按工藝可劃分為深冷急熱法與冷熱循環(huán)法兩種。其中深冷急熱法是將含有殘余應(yīng)力的零件浸入-196℃的液氮中深冷,待內(nèi)外溫度均勻后又迅速地用熱蒸汽噴射,通過急熱與急冷產(chǎn)生方向相反的熱應(yīng)力,借此抵消原來的殘余應(yīng)力場(chǎng)。有關(guān)研究表明,選擇合適的工藝參數(shù)條件下,深冷急熱法可降低20-84%殘余應(yīng)力。深冷處理的最大優(yōu)點(diǎn)是有效消除殘余應(yīng)力的同時(shí),可改善(至少不降低)材料的強(qiáng)度、硬度、耐磨性與組織穩(wěn)定性。
由于深冷處理對(duì)零件的尺寸與形狀沒有限制,因此適合于形狀復(fù)雜的模鍛件與鑄件。切削加工前進(jìn)行深冷處理還可明顯改善鋁合金加工時(shí)易產(chǎn)生的嚴(yán)重加工變形傾向,提高材料的組織穩(wěn)定性。然而,現(xiàn)有的相關(guān)研究指出,深冷處理只能消除熱處理溫度梯度產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,而不能有效消除機(jī)械加工、冷成形等不均勻塑性變形產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,對(duì)焊接殘余應(yīng)力的消除效果也不佳。5.振動(dòng)消除法振動(dòng)消除殘余應(yīng)力法的工作原理是用便攜式強(qiáng)力激振器,使金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)振動(dòng)狀態(tài),從而產(chǎn)生如同機(jī)械加載時(shí)的彈性變形,使零件內(nèi)某些部位的殘余應(yīng)力與振動(dòng)載荷疊加后,超過材料的屈服應(yīng)力引起塑性應(yīng)變,從而引起內(nèi)應(yīng)力的降低和重新分布。現(xiàn)有的相關(guān)研究指出,當(dāng)鋁合金在剛剛進(jìn)行了淬火后的不穩(wěn)定狀態(tài)(0-2小時(shí)內(nèi))進(jìn)行振動(dòng)消除,效果最佳,殘余應(yīng)力最大可降低50-70%;若在淬火后放置360小時(shí)進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效后測(cè)試,殘余應(yīng)力只能消除10%-20%振動(dòng)消除應(yīng)力(VSR技術(shù)具有高效節(jié)能,工藝簡(jiǎn)單方便,適用性強(qiáng)等特點(diǎn),對(duì)零件沒有形狀與尺寸限制,尤其適合于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,一種很有發(fā)展前途的工藝方法。另外,經(jīng)過振動(dòng)時(shí)效后的鋁合金構(gòu)件具有良好的尺寸穩(wěn)定性,后續(xù)的機(jī)械加工中不易產(chǎn)生加工變形。但目前對(duì)振動(dòng)時(shí)效工藝的機(jī)理還不充分,國(guó)內(nèi)外對(duì)它應(yīng)用于鋁合金結(jié)構(gòu)件中的適宜性也存在爭(zhēng)議。除了上述方法以外,近年來,國(guó)際上還報(bào)告了形變熱處理法,脈沖磁處理(PMT法等殘余應(yīng)力消除技術(shù),但相關(guān)工藝尚不成熟?？偨Y(jié)近幾年國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)有關(guān)消除殘余應(yīng)力工藝效果的文獻(xiàn),現(xiàn)有鋁合金結(jié)構(gòu)件鍛件毛坯殘余應(yīng)力消除技術(shù)中,機(jī)械拉伸(壓縮)法可達(dá)90%左右,不足之處是要求零件形狀簡(jiǎn)單,對(duì)毛坯材料成分和組織均勻性要求較高,適用范圍狹窄。恒溫時(shí)效法10~35%;振動(dòng)消除法20-70%;深冷處理法25%~83%因此,現(xiàn)有工藝技術(shù)與方法尚無法從根本上消除鋁合金結(jié)構(gòu)件鍛件毛坯中的殘余應(yīng)力。但是以上五大常用方法會(huì)盡量消除鋁合金材料的殘余應(yīng)力。
