柴油机缸体铸件残余应力测试及消除的研究.pdfVIP

维普资讯 VoI．25NO．9 铸造技术 Sep．2004 F0UNDRY TECHN0L0GY 柴油机缸体铸件残余应力测试及消除的研究 沈炜 良，陈家权 ，赵 国平 (广西大学机械工程学院，广西 南宁 530004) 摘要：依据钻孔法测量铸件残余应力的基本原理，通过退 火热处理，振动时效对消除柴油机缸体铸件残余应力测试结果表 明： 退火热处理可使缸体铸件残余应力下降87．61 ，可满足该铸件 的使 用要求；而振动时效处理，可使残余应力下降 27．4 ，不 能满足缸体铸件 的使 用要 求 。 关键词 ：柴油机缸体铸件 ；残余应力；退 火；振动时效 中圈分类号 ：TG21 3 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—8365(2004)09—0689—02 Elimination ofResidualStressofDieselEngineCylinderBodyCasting SHEN Wei—liang．CHEN Jia—quan．ZHAO Guo—ping (CollegeofMechanicalEngineering，GuangxiUniversity，NanningGuangxl530004，China) Abstract：Theinfluenceofannealing treatmentand vibration ageingon eliminating casting residualstresswas analyzedbyusingtheprincipleofthehole—drillingmethod．Theresultsrevealedthatannealingtreatmentwas betterthan vibrationaging—treatmenton eliminatingcastingresidualstress．87．61 and27．4 residualstress couldbeeliminatedforcastingsthroughannealingtreatmentandvibrationageingrespectively． Keywords：Dieselenginecylinderbodycasting；Residualstress；Annealing；Vibrationageing 柴油发动机缸体在铸造冷却后或在使用过程中有 时会产生变形与开裂现象，缸体结构复杂，铸造过程中 形成 的残余应力是其 中重要 的原因之一 。这里所讲 的 残余应力是指铸件在室温下 ，残余于铸件的热应力 、相 变应力和机械 阻碍应力的代数和 。本文就柴油机缸体 铸件残余应力的测试及消除研究作一介绍 。 1 钻孔法测量残余应力的基本原理 现有的残余应力测量方法分为 2大类 ：①物理方 图 1 应变计敏感栅的布置图 法 。主要有 X射线法、超声法 和磁性应变法 ；②机械 Fig．1 Straingaugesensitivebardiagram 法 。有逐次切割法 、套孔或钻小孔法等 。其 中钻小孔 z一 ± 丽 法较为成熟 ，易于现场操作 ，精度也较高，在工程上常 采用此法 。 假定物体表面存在残余应力 ，此应力处于平面应 t 一 等 力状态 ，在该平面某点上钻一个小孔 ，孔边 的径 向应力 式 中 ￡。，￡，￡。——分别为应变计 R ，R。，R。的应变 ； 下降为零 ，孔 区附近应力重新分布 。若在钻孔之前 ，在 A，B——释放系数 ，用与铸件相 同的材料制成试 该点贴上三