热应力产生的过程

2019-07-0409:40:41热应力产生的过程已关闭评论

铸件在冷却过程中,由于各部分冷却速度不一致,在同一期间各部分收缩量也就不同,但铸件各部分是联成的一个整体,彼此间相互制约,其结果便产生了应力,这种应力称为热应力。

图2.1.7所示为框形铸件热应力形成过程。

①框形铸件刚凝固完毕,处于高温状态。尽管粗杆和细杆冷速不同,收缩不一致,但均处于塑性状态,不产生内应力。

图2.1.7 热应力形成过程图解

②当开始固态收缩时,细杆部分冷却快,收缩快,它的收缩受到粗杆部分的阻碍,因此细杆受拉应力,粗杆受压应力。

③粗杆部分温度较高,屈服强度较低,在压力作用下,发生微量塑性变形而被压短。

④粗杆部分继续降温收缩,而细杆部分的收缩逐渐终止,于是粗杆的收缩受到了阻碍。到室温时,粗杆受拉应力,细杆受压应力,框形铸件就发生了变形。

⑤当应力大于杆的抗拉强度时,杆的应力集中之处就会被拉裂或拉断。

通过以上分析可知,铸造内应力的产生,主要是由于铸件各部分冷却速度不一致以及铸型和型芯等阻碍收缩的结果。

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