机械零件残余应力的产生原因

机械制造中工件在没有外力加载的条件下，其内部仍存有的应力称为残余应力。这种或大或小、或拉或压的残余应力虽然只产生在很薄的表面层中，但却影响*件的强度、硬度、疲劳强度、抗腐蚀性等，从而进一步影响机械产品的使用寿命。残余应力的产生主要有以下三种原因：

毛坯制造中产生的残余应力

在铸、锻、焊接以及热处理等热加工过程中，由于工件各部分厚度不均，冷却速度和收缩程度不一致，以及金相组织转变时的体积变化等，都会使毛坯内部产生残余应力。而且毛坯结构越复杂、壁厚越不均，散热的条件差别越大，毛坯内部产生的残余应力也越大。

冷校直带来的残余应力

某些刚度低的*件，如细长轴、丝杠和曲轴等，由于机械加工后满足不了轴线的直线度要求，常进行冷校直。校直的方法是在弯曲的反方向加外力，其原理是使工件产生与原弯曲方向相反的残留变形，来补偿原有弯曲误差。在冷校直过程中，会因其局部的塑性变形而产生残余应力。

切削加工产生的残余应力

机械加工时，残余应力是由于已加工表面受切削力和切削热的作用发生塑性变形和金相组织的变化影响所致。已加工表面的塑性变形，一是在表面层受热膨胀的状态下发生，当切削过后，表层温度下降比里层快，收缩变形也比较大，受到基体金属的阻碍，工件表面产生残余拉应力；二是刀具对已加工表面的挤压，使表层金属发生伸长塑性变形，但受到基体金属的阻碍，工件表层产生残余压应力。另外，切削时产生的高温会引起表面层金相组织变化。不同的金相组织密度不同，因此表层体积也将发生变化。切削加工中切削热不高，表面易产生残余压应力；磨削加工时温度较高，表面易产生残余拉应力。

由于铸造、焊接、冷加工等工艺引起的残余应力在工程结构中大量存在，有关残余应力对腐蚀开裂的影响已开始引起人们的重视。想要了解残余应力消除方案，欢迎访问南京聚航科技有限公司官网