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殘余應力
§2.1殘余應力分類
 
在各種金屬構件加工制造過程中，構件內部不可避免地會產生殘余應力。生產過程中應力產生主要工藝分為：鑄造殘余應力、焊接殘余應力、壓力加工殘余應力、切削加工殘余應力、熱處理殘余應力、鍍層殘余應力、表面硬化處理殘余應力、校直殘余應力等。
§2.2殘余應力的產生
各種機械加工一如鑄造、切削、焊接、熱處理、裝配等都會使工件內部出現不同程度的殘余應力。從殘余應力產生的原因來講，可分成如下幾類：

1. 由于機械加工產生不均勻的塑性變形引起的殘余應力。
2. 由于溫度不均勻造成的局部熱塑性變形或相變作用引起的不均勻塑性變形而產生的殘余應力。
3. 由于裝配公差產生的殘余應力。

此外還有化學變化等多種原因都可產生殘余應力。
由于產生殘余應力的原因不同，因此構建內殘余應力的分布和良知也不相同。某點的最終殘余應力的量值，是由各種原因產生的殘余應力的綜合值。
現將產生殘余應力的幾種主要原因的力學模型分述如下。

• 機械加工引起的殘余應力

這是金屬構件在加工中最易產生的殘余應力。當施加外力時，物體的一部分出現塑性變形，卸載后，塑性變形部分限制了與其相鄰部分變形的恢復，因而出現了殘余應力。
這種由局部塑性變形引起的殘余應力，在很多加工工藝中均會出現，如鍛壓、切削、冷撥、冷彎等等。這種殘余應力往往是很大的。

• 溫度不均勻引起的殘余應力

大多數金屬都不是純彈性或純塑性材料，在冷卻過程中往往會發生塑性至彈性的轉變。以鑄鐵件和碳鋼焊接件為例；無論是鑄造和焊接均需要將構件加熱到800℃以上。加工后放在自然溫度環境中，構件都要經過這個塑性—彈性轉變溫度區間700---400℃，由于構件冷卻是從外到內的，就會產生外部成彈性溫度區間，而構件內部還處在塑性溫度區間，通俗的講就是構件外部已經固化，而內部因為繼續冷卻而收縮，構件外部不讓其收縮產生殘余應力。