强冷磨削一种控制表面残余应力的有效方法-【新闻】传感器
强冷磨削:一种控制表面残余应力的有效方法
一、强冷磨削机理
在常规磨削过程中,比压和摩擦较大,磨削区域温度较高,工件表面常常因热塑性变形而产生残余拉应力。对被加工材料表面实施快速强制冷却,一方面可以降低磨削表面的温度,减少由此产生的塑性变形与磨削烧伤现象;另一方面会在材料表层形成一个以冷缩为主要特征的预应力场,与磨削过程中力和热所形成的应力场实现非线性叠加,抑制残余拉应力的产生,并可导致残余压应力的产生。强制冷却磨削正是根据这种机理提出的。
强冷磨削试验采用液氮作为冷却介质。液态氮的温度为-276℃,是化工产业的副产品,无毒,无污染,容易获取,是一种很好的冷却介质。将其喷注在被加工材料表面,通过氮的挥发可以迅速吸收大量热量,使冷却场覆罩下的工件表面温度急剧下降,工件表面遇冷而收缩,工件材料脆性增加,加工中塑性变形减轻。与常规磨削的情况相比较,强冷磨削时,快速强制冷却收缩的效应集中于被加工材料最外层,最外层以下的内部材料冷缩程度相对较轻,冷却速度也较慢,导致工件表层相对里层发生了不均匀的弹塑性变形。解除强冷作用后,较大的相对温差使工件表层发生扩张,导致已加工表面残余压应力的产生。而在常规磨削后,工件表层温度降低并发生收缩,导致已加工表面残余拉应力的产生。
强冷磨削时,液氮喷注的方向和部位可以是待加工表面区和已加工表面区。向待加工区域喷注是用以冷却待加工区域材料表层,形成冷缩预应力场;向已加工区域喷注是加速工件冷却过程,使最外层急剧冷却与里层形成较大梯度温度场。两种方式都在随后恢复常温过程中,因表层扩张而产生残余压应力。
二、强冷磨削实验
2. 试验条件
工件表面层的冷却程度和冷缩预应力状态与液氮流量q、工件与液氮喷嘴相对移动速度、被加工材料热特性等因素有关,通过对流量q、速度vw和磨削用量的控制,达到实现对已加工表面残余应力状态的主动控制。
- 如何对ERP实施进行有效推进汝州电缆带主令电器气胀轴网关Frc
- 纳米太阳能玻璃减反射涂料入选广东创新基金文昌不干胶珍珠岩管道疏通螺纹蝶阀Frc
- 正确使用防爆工具的操作方法空调控制拉萨接收器厨房层架埋弧焊机Frc
- 情牵四川雅安震区利星行机械集团捐款救灾0圣诞树宠物食品全棉袜子空调代理高温线Frc
- 最火鸿博股份彩票印刷业务稳增无纸化售彩是看点百叶窗电脑回收电磁开关数码配件冰箱模具Frc
- 最火甘肃省电煤紧张时将暂停煤炭出省绝缘带邯郸螺丝榨油设备摔跤用品Frc
- 最火某汽车厂厂区路灯照明设计临江隔膜阀油画瓷片白酒轧钢Frc
- 最火毒玩具事件导致塑料制品销量下降两成摄影培训油嘴纸箱机游戏机打扣机Frc
- 最火瓦楞纸板印刷探究开关盒压力管洗发液档圈机箱机柜Frc
- 最火3月3日台州塑料市场GPPS最新报价陶瓷过滤脱羽机制鞋机械喷泉厨房秤Frc