去应力处理：消除材料内部残余应力的关键工艺

去应力处理：消除材料内部残余应力的关键工艺

去应力处理是材料加工中的一项关键技术，主要用于消除材料在焊接、淬火、机械加工等工艺过程中产生的内部残余应力。这种处理对于提升材料的尺寸稳定性、加工精度以及延长使用寿命具有重要作用。本文将详细介绍去应力处理的定义、形成原因、主要处理方法、典型应用场景及实施要点。

一、定义与形成原因

定义

去应力处理指通过特定方法消除材料因焊接、淬火、机械加工等工艺产生的内部残余应力，以提升尺寸稳定性和加工精度。

残余应力来源

• 机械加工：冷锻、切削、冷拔等局部塑性变形导致应力累积。
• 温度变化：热塑性变形不均或相变引起体积膨胀差异。
• 构件公差配合：焊接、铆接等装配过程中外力作用产生的结构应力。

二、主要处理方法

自然时效

通过长时间自然放置消除应力，但耗时过长，难以满足现代生产需求。

热时效

将工件加热至一定温度（金属材料通常≤400℃）并保温，利用高温松弛应力；但对温度敏感件（如大型铝合金工件）不适用，且能耗高、污染大。

振动时效

通过机械振动使工件内部应力重新分布，耗时短、环保，可覆盖各类工件。

冷热循环处理

结合温度变化与加工阶段分次处理，适用于薄壁铝件等精密加工，可降低变形风险。

三、典型应用场景

高精度铝合金加工

7075-T651铝棒、6061T651铝板等材料通过去应力处理确保厚度公差≤0.07mm、平面度稳定，避免加工变形。

动态公差优化

结合动态公差分析技术（如最小间隙校核专利）提升装配可靠性，降低残余应力对配合精度的影响。

四、实施要点

• 方法选择：根据材料特性（如铝合金、钢材）和工件尺寸匹配工艺，如振动时效适用于复杂工件，冷热循环适合薄壁件。
• 工艺控制：需多次分阶段处理（如精加工前增加冷热循环工序），避免应力反复累积。
• 经济性考量：优先选用低能耗、短周期工艺（如振动时效替代热时效）以平衡成本与效率。

通过上述方法，可有效消除材料内部应力，保障加工精度及产品长期稳定性。