黄宏俊

（郑州交通职业学院 车辆工程系，河南 郑州 450062）

残余应力是指金属构件（铸件、锻件、焊接件）在加工过程中由于受到不均匀的应力场、应变场、温度场和组织不均匀性，在变形后的变形体内保留下来的应力。残余应力是引起脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀和失稳破坏的主要原因，由于残余应力的松弛，还会使零件产生变形，大大影响工件的尺寸精度。因此控制和消除构件的残余应力十分必要。

1 残余应力产生的原因

（1）塑性变形引起的机械应力。在切削力作用下，已加工表面受到强烈的冷塑性变形，其中以刀具后刀面对已加工表面的挤压和摩擦产生的塑性变形最为突出，此时基体金属受到影响而处于弹性变形状态。切削力除去后，基体金属趋向恢复，但受到已产生塑性变形的表面层的限制，恢复不到原状，因而在表面层产生残余压应力。

（2）切削温度引起的热应力。工件加工表面在切削热作用下产生热膨胀，此时基体金属温度较低，因此表层金属产生热压应力。当切削过程结束时，表面温度下降较快，故收缩变形大于里层，由于表层变形受到基体金属的限制，故而产生残余拉应力。切削温度越高，热塑性变形越大，残余拉应力也越大，有时甚至产生裂纹。磨削时产生的热塑性变形比较明显。

（3）相变引起的体积应力。切削加工时，刀具与工件的摩擦会产生高温，当切削区域温度高于材料相变温度时金属表层组织可能发生相变。由于各种金相组织的不同，从而产生残余应力。……