残余应力在机械构件中是普遍存在的,其影响贯穿机械结构全寿命周期,拉伸残余应力一方面会降低工件强度,使工件在制造时产生变形和开裂等工艺缺陷,拉伸残余应力还会降低材料的抗疲劳强度或降低疲劳寿命、以及抗腐蚀能力;在大多数情况下,拉伸残余应力或过高的压缩残余应力的存在对工件是有害的。
当确定机械构件中的残余应力状态后,需要对拉伸残余应力集中或不均匀区域采取有效措施来消减和均化残余应力分布,从而减小加工变形和开裂,保障尺寸精度等。
但是,采取的残余应力消除方法(局部加热、振动时效、冲击碾压等)都存在着明显的缺陷和不足,无法高效便利地解决大型焊接或制造构件内部残余应力的原位消减和控制问题,尤其是关系国际民生的重大机械装备,如油气管道、桥梁和钢构、高铁钢轨等,残余应力的现场原位控制成为亟待解决的重要问题。
虽然,中国国内外针对热处理、振动时效等制定了相应的标准,而残余应力声束控制方法标准在中国国内外标准中尚未见到。
因此,为了统一规范和推广该技术方法,制定了国家标准《金属材料—残余应力—声束控制法》(GB/T 38811-2020)
标准计划
2018年10月16日,国家标准《金属材料—残余应力—声束控制法》(GB/T 38811-2020)下达,项目周期24个月,由中国钢铁工业协会提出,由TC183(全国钢标准化技术委员会)归口上报,TC183/SC4(全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分会)执行,主管部门为中国钢铁工业协会。
发布实施
2020年6月2日,国家标准《金属材料—残余应力—声束控制法》(GB/T 38811-2020)由中华人民共和国国家市场监督管理总局、中华人民共和国国家标准化管理委员会发布。
2020年12月1日,国家标准《金属材料—残余应力—声束控制法》(GB/T 38811-2020)实施。
国家标准《金属材料—残余应力—声束控制法》(GB/T 38811-2020)依据中国国家标准《标准化工作导则—第1部分:标准的结构和编写》(GB/T 1.1-2009)规则起草。
主要起草单位:北京理工大学、上海申力试验机有限公司、北京北方车辆集团有限公司、国营内蒙第一机械制造有限公司、帕博检测技术服务有限公司、冶金工业信息标准研究院、四川航天长征装备制造有限公司、四川航天烽火伺服控制技术有限公司。
主要起草人:徐春广、卢钰仁、杨浩源、李全文、蓝冬梅、肖定国、侯慧宁、张荣胜、董莉、潘勤学、李宏伟、焦京俊、许有康。