第二类应力,亦叫微观应力。它是存在与一个晶粒或几个晶粒内,并保持平衡的应力。
例如:晶粒 1.2.3.4.5 同处拉应力的应力场中,应力大小为 σ
。从金属物理④可知:各个 晶
粒所受的切应力与取向因子成正比。假设晶粒 1 的取向因子最大,则晶粒 1 切应力最大? 若
此切应力略大于临界内应力,则晶粒 1
产生塑性变性。其与个晶粒处于弹性状态。当应力 σ
除掉后,晶粒 2.3.4.5 均为回复到原状态,但晶粒 1
产生塑性伸长,不能恢复到 原状态,
阻碍 2.3.4.5 晶粒回复,结果晶粒 1
受拉应力。其余各晶粒受拉应力。这种在几 个晶粒间存
在并保持平衡的应力,称为第二类残余应力。
第三类应力,亦叫超微观应力。它是存在与几个原子或几千个原子内并保持平衡的应力
例如,间隙原子与溶剂原子间存在的应力。
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按应力在工件中存在和作用的时间长短可分为:
临时应力,所产生应力的条件消失后,应力也随之消失。
残余应力,亦叫残留应力或内应力。产生应力的条件消失后,应力依然存在于工件不同
部位的应力叫残余应力。如热应力.相变内力.
收缩应力等,都是残余应力。
上述分类法,亦适用于焊接件.
锻件等。
2.
焊接应力的产生:
焊接中.
焊缝处温度迅速升高,体积膨胀。热影响区温度低,阻碍焊 缝膨胀,结果焊缝
处产生压应力,热影响区产生拉应力。热影响区产生拉应力。但此 时焊缝处于塑性状态,
焊缝被压应力墩粗,松弛了此应力。
焊后冷却后,热影响区冷却速度快,很快进入弹性状态,焊缝处温度高,处于塑性状
态。这是焊缝收缩,较热影响区收缩慢,焊缝阻碍热影响区收缩,焊缝仍受压应力,影响
区受拉应力。但焊缝处于塑性状态,焊缝的塑性墩粗,松弛了此应力。
热影响区温度不断降低,冷却速度也变慢,当焊缝的冷却速度高于热影响区时,焊 缝
收缩较快,焊缝的收缩受到热影响区阻碍,应力方向发生了转变:焊缝受拉应力,热 影
响区受压应力。当焊缝和热影响区都进入弹性状态时,因焊缝温度高,冷却速度快, 收缩
量大,热影响温度低,冷却速度低,收缩量小,焊缝收缩受到热影响区阻碍,结果 焊缝
受拉应力,热影响区受压应力。此时没有塑性变形,这一对压应力,随着温度的降 低,焊
缝收缩受阻碍越来越大,拉应力也越来越大,直至室温,拉应力可近似于屈服极 限。
综上所述,铸造.锻造.焊接等都必然产生残余应力。焊件沿焊缝纵向分布着近似于屈服
点的拉应力。而铸铁件由于石墨尖端的松弛,残余应力不高,其铸造应力范围列与表一。