生产周期短效率高。热时效往往需要经过数十小时的周期方能完成,而振动时效一般只需数十分钟即可完成。而且,振动时效不受场地限制可减少工件在时效前后的往返运输。如将振动设备安置在机械加工生产线上,不只使生产安排更加紧凑而且可以消除加工过程中产生的应力。使用方便。振动时效设备体积小、重量轻,便于携带,我国目前生产的激振器可振动处理300吨以下的工件,但振动装置本身只重几十公斤。正是由于振动处理不受场地限制,振动装置又可携至现场,所以这种工艺与热时效相比,使用简便,适应性较强,可安排在任何工序之间也可多次进行。残余应力的产生和消除需要考虑材料的性质和特定环境下的影响因素。江苏无损应力检测设备制造商
残余应力的危害各种工程材料和构件在毛坯的制备、零件的加工、热处理和装配的过程中都会产生不同程度的残余应力。残余应力会引起物体缓慢变形,导致机械加工工件尺寸不合格,仪器生产中导致整台仪器丧失精度成为废品,铸造锻造工件出现裂纹甚至断裂,同时对其疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命等也有着十分重要的影响。放几张图看看残余应力的破坏力。由热应力所引起的残余应力。金属切削加工过程中的3个变形区由于摩擦和塑性变形的存在都会产生大量的热。这些热量很难及时散发出去,从而导致工件材料表面的受热膨胀。但是表面的膨胀行为会受到基体的束缚而较终产生压缩塑性变形。当工件完成加工逐渐冷却到室温后,产生压缩塑性变形的表层会在工件表面形成拉伸残余应力。超声波应力检测方法残余应力的测量需要遵循一系列标准化的流程和方法。
超声波冲击消除焊接应力工艺:超声冲击是一种消除工件表面或焊缝区的残余拉应力,并在工件表面形成压应力的方法。可明显提高焊接接头的疲劳寿命和疲劳强度。焊后处理焊趾部位,使之平滑过渡,从而降低余高造成的应力集中,消除焊趾表面的缺陷;同时在焊趾处产生较大的压缩塑性变形,产生了残余压缩应力,调整了焊接残余应力场,并使焊趾部位得到强化和硬化。以上多方面因素有效地改善了焊接接头的疲劳性能。大量实验数据表明,超声冲击可使钢制焊接接头的疲劳强度提高60~180%,疲劳寿命延长10~135倍;使铝、钛有色金属焊接接头的疲劳强度提高26~48%,疲劳寿命延长5~45倍。超声冲击产品也已形成系列化产品,可普遍应用于船舶、石化、航空、铁路、风力涡轮机、钢或复合材料桥梁,重型起重机械等领域,适用于各种材料焊接结构的焊后处理,达到延长焊接结构疲劳寿命、提高其疲劳强度的目的,并且能在一定程度上消除焊接过程应力和残余应力,特别适用于普通接头、承载接头以及异种材料焊接接头等结构的焊后处理。
如何利用降低结构局部刚度来控制焊接残余应力?结构的刚度增加时,焊后的残余应力将明显加大。因此,在条件许可时,焊前采取一定的工艺措施,将焊接区域的局部刚度降低,将有效地减少焊接残余应力。如一镶块结构的焊件,由于焊缝呈封闭形刚度较大。为减少焊接区域的局部刚度,可以将平板少量翻边,或将镶块压凹,焊接时由于焊缝能自由收缩(将平板或镶块拉平),使残余应力大为减少。如何利用振动法来消除焊接残余应力?1、频谱谐波时效法:利用偏心轮和变速电动机组成的激振器使焊接结构发生共振产生循环应力,可使焊接残余应力逐渐降低,这种方法称为振动法。振动法消除残余应力的效果取决于激振器和构件支点的位置、激振频率和时间。其优点是所用设备简单、处理费用低、时间短,也没有高温回火时金属表面氧化的问题,目前在生产中已得到普遍应用。残余应力的研究需要充分关注材料的微观结构和细节。
目前消除焊接应力此项技术主要包括:1. 1 炉内整体热处理为使各个工艺参数得到良好的控制, 将工件封闭在炉内进行加热是较好的办法。进行处理时原则上需要将工件一次整体入炉, 但在满足标准要求的情况下也允许两次或多次入炉, 但必须保证重复热处理的区域符合标准要求并采取有效措施控制加热区以外的温度梯度。加热炉大多采用燃气( 油) 加热, 也有少量采用电加热的方式, 但不论采取何种加热方式其设备投资都比较大, 只有少数企业具备条件, 因此不适于处理一些较大的工件, 如贮罐等。1. 2 炉外整体热处理,对于尺寸较大结构复杂的容器, 无法进入炉内进行整体热处理, 那么可以采取炉外整体热处理的方式。残余应力是一个面向多学科的研究课题。超声波应力检测方法
残余应力的研究需要考虑材料的内部结构和晶格等因素。江苏无损应力检测设备制造商
焊接应力,是焊接构件由于焊接而产生的应力。焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的焊件的形状和尺寸变化。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时,焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形;焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。在没有外力作用的条件下,焊接应力在焊件内部是平衡的。焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观。对受压焊件稳定性的影响:焊接杆件受压时,焊接残余应力与外载所引起的应力相叠加,可能使杆件局部屈服或使杆件局部失稳,杆件的整体稳定性将因此而降低。残余应力对稳定性的影响取决于杆件的几何形状和内应力分布。残余应力对非封闭截面(如工字形截面)杆件的影响比封闭截面(如箱形截面)的影响大。江苏无损应力检测设备制造商