按照高壓鍋爐管余應力平衡范圍的不同,通常可將高壓鍋爐管的內應力類型分為三種:
(1)第一類內應力,又稱宏觀殘余應力,它是由高壓鍋爐管不同部分的宏觀變形不均勻性引起的,故其應力平衡范圍包括整個高壓鍋爐管。例如,將金屬棒施以彎曲載荷,則上邊受拉而伸長,下邊受到壓縮;變形超過彈性極限產生了塑性變形時,則外力去除后被伸長的一邊就存在壓應力,短邊為張應力。這類殘余應力所對應的畸變能不大,僅占總儲存能的0.1%左右。
(2)第二類內應力,又稱微觀殘余應力,它是由晶?;騺喚ЯVg的變形不均勻性產生的。其作用范圍與晶粒尺寸相當,即在晶?;騺喚ЯVg保持平衡。這種內應力有時可達到很大的數值,甚至可能造成顯微裂紋并導致高壓鍋爐管破壞。
(3)第三類內應力,又稱點陣畸變。其作用范圍是幾十至幾百納米,它是由于高壓鍋爐管在塑性變形中形成的大量點陣缺陷(如空位、間隙原子、位錯等)引起的。變形金屬中儲存能的絕大部分(80%~90%)用于形成點陣畸變。這部分能量提高了變形晶體的能量,使之處于熱力學不穩(wěn)定狀態(tài),故它有一種使變形金屬重新恢復到自由焓最低的穩(wěn)定結構狀態(tài)的自發(fā)趨勢,并導致塑性變形金屬在加熱時的回復及再結晶過程。
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