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2.3 盲孔法 16
2.3.1 试样处理及仪器接线 16
2.3.2 磁吸式钻孔装置 17
3 实验结果与讨论 18
3.1 便携式X射线残余应力测定 18
3.1.1 缸头测量结果 18
3.1.2 十优尔缸机体测量结果 20
3.2 盲孔法测定关键铸铁件残余应力 22
3.2.1 缸头测量结果 22
3.2.2 十优尔缸机体补焊测量结果 23
3.2.3 十优尔缸机体侧面盲孔法测量结果 23
3.3 X射线衍射法测定较小试样的残余应力 25
3.4 十优尔缸机体铸态与回火态试样显微组织对比 26
3.5 时效处理 27
3.6 有限元分析 28
3.6.1 计算机模型的建立 28
3.6.2 边界条件的确定 28
4 结论 30
致 谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 文献综述
残余应力是一个确定材料，部件，焊接元件工程性质的主要因素,虽然已经在残余应力的技术管理取得了卓越的发展进步，但是还需要发展有效和具有成本效益的残余应力测量和分析以及技术方法，以及残余应力的有益点的再分配。
铸铁件常因凝固时的不均匀收缩而产生残余应力，这会引起工件在后续的机加工过程中产生变形，影响加工精度。本研究拟采用X射线衍射法、盲孔法等测定机体、气缸盖等机车典型铸铁件的残余应力，包括热处理前后残余应力的变化情况。通过有限元方法数值模拟典型铸铁件的残余应力，并与实际测量结果进行比对分析。通过这些研究将为最小应力浇铸及热处理工艺提供科学依据，具有较大的科技应用意义。
1.3 研究本课题的意义
铸件在凝固和以后的冷却过程中，会发生线收缩，有些合金还会发生固态相变，也会引起体积膨胀或收缩。这种变化往往受到外界的约束或铸件各部分之间的相互制约而不能自由地进行，于是在产生变形的同时还产生应力，这种应力称为铸造应力。
在冷却过程中的任一瞬时铸件中所存在的应力称为瞬时应力。产生应力的原因消除后，随之也消失的应力称为临时应力，产生应力的原因消除后，铸件中仍然存在的应力称为残余应力。
当机件工作应力的方向与残余应力的方向相同时，应力叠加，可能超出合金的强度极限，发生断裂；有残余应力的铸件，放置日久或经机械加工会变形，使其失去精度；产生变形的铸件可能因加工余量不足而报废，在大批量生产时，变形的铸件在机械加工时往往因放不进夹具而报废。
铸铁件常因凝固时的不均匀收缩而产生残余应力，这会引起工件在后续的机加工过程中产生变形，会成为构件在铸造时和铸造后产生各种缺陷的原因。铸造时发生的过大应力是凝固、冷却时构件开裂的原因，也是铸造后加工或退火过程中产生开裂的原因，还是造成尺寸不稳定的因素并且会降低铸件的使用性能。
研究铸件残余应力的产生原因，消除方法以及测试技术对实际生产和科学实验有一定的理论和现实意义。
1.4 本课题研究的主要内容
1.4.1本课题研究的内容
本研究拟采用X射线衍射法、盲孔法等测定机体、气缸盖等机车典型铸铁件的残余应力，包括热处理前后残余应力的变化情况。通过有限元方法数值模拟典型铸铁件的残余应力，并与实际测量结果进行比对分析。通过这些研究将为最小应力浇铸及热处理工艺提供科学依据，具有较大的科技应用意义。
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