[发明专利]一种热振复合残余应力定位均化的方法

摘要

一种热振复合残余应力定位均化的方法，包含以下步骤：（1）基于工件材料的微观组织，建立细观几何模型；（2）检测工件的三维残余应力场；（3）依据（2）对（1）进行匹配，得到细观力学模型；（4）对工件进行热时效分析，建立温度场与残余应力均化的关系；（5）对工件进行振动时效分析，选取合适振型；（6）依据残余应力松弛条件及位错改变规律，确定合理的激振力；（7）对热-振复合时效进行仿真，优选热时效温度、激振力、激振频率、激振位置、支撑位置和工作时间等工艺参数；（8）利用（7）的参数对工件进行残余应力均化。本方法实现工件残余应力的定位松弛与全面均化，以便获得加工变形小、服役尺寸稳定和高疲劳寿命的工件。

主权项

一种热振复合残余应力定位均化的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：针对特定一个工件或其毛坯进行连续切片，制备样品后借助透射电镜获得材料各截面的数字图像，进行分割处理转化为三维模型，然后在有限元软件中建立几何模型，从而得到基于微观结构的细观几何模型；步骤二：在步骤一连续切片的同时，通过X射线衍射设备检测各层残余应力，获得工件的三维残余应力场；步骤三：对步骤一的几何模型进行网格划分，然后对其匹配步骤二所测残余应力场，并引入材料的物性参数建立细观力学模型；步骤四：基于步骤三所建立的细观力学模型对工件进行热时效分析，建立温度场与残余应力均化的关系，即获得有助残余应力全面均化的温度范围；步骤五：基于步骤三所建立的细观力学模型对工件进行振动时效分析，通过分析整体振动和局部振动效果来选取合适的振型，使振动高动应力区与热时效影响下高残余应力区适量叠加，进而得到相应的激振频率；步骤六：依据残余应力与激振力产生动应力叠加大于屈服极限，并且小于疲劳极限的公式以及对位错影响的经验，通过计算或者仿真的方式获得合理的激振力选择范围；步骤七：根据步骤四至步骤六所确定的影响关系，基于步骤三所建立的细观力学模型对热振复合时效进行仿真，优选温度、激振力、激振频率、激振位置、支撑位置和工作时间等工艺参数；步骤八：依据上述所选工艺参数，制定工艺流程，对工件实施热振复合时效残余应力定位均化。