当受到振动时,施加于零件上的交变应力与零件中的残余应力叠加。当应力叠加的结果达到一定的数值后,在应力集中较严重的部位就会超过材料的屈服极限而发生塑性变形。这塑性变形降低了该处残余应力峰值,并强化了金属基体。而后,振动又在另一些应力集中较严重的部位上产生同样作用,直至振动附加应力与残余应力叠加的代数和不能引起任何部位的塑性变形为止,此时,振动便不再产生消除和均化残余应力及强化金属的作用。振动时效实质是以振动的形式给工件施加附加应力,当附加应力σ动与残余应力σ残叠加后,达到或超过材料的屈服极限σs时,即σ动+ σ残≥ σs工件发生微观或宏观塑性变形,从而降低和均化工件内的残余应力,并使其尺寸精度达到稳定。振动时效设备可以提供多种不同的测试方案,以满足不同的测试需求。江苏应力消除震动时效去应力
由于振动时效后残余应力重新分布,导致宏观尺寸发生变化,通过检验振动时效前后工件尺寸精度的稳定性来确定时效效果。通常需要长期放置并 定期进行检测,且检测仪器要求精度较高以准确监 测到宏观尺寸的微小变化,该方法效率较低,不适合大规模采用。残余应力测试法:直接测试测量构件残余应力在振动前后的变 化情况,是评估振动时效效果的方法之一[41]。这种 方法可以定量判断残余应力的消除情况,能够定量 检测超声振动时效的效果。残余应力检测方法可分 为有损检测法和无损检测法。有损检测的测量原理是通过材料移除过程中 完全或部分释放应力时产生的位移来推断出原始 应力,这类方法依赖于变形量的测量,而变形量是 由于材料在移除试样的过程中导致残余应力的释 放形成的。常见的检测手段有切片法、轮廓法、盲 孔法、环芯法和深孔法等,其他不常用的还包括切 除法、分裂法、曲率法、剥层应变法、开槽法等。江苏震动时效江苏震动时效残余应力消除法振动时效设备可以精确地模拟不同环境下的多轴振动。
振动时效工艺的简单程序:振动处理技术又称做振动消除应力,在我国又称做振动时效。它是将一个具有偏心重块的电机系统(称做激振器)安放在构件上,并将构件用橡皮垫等弹性物体支承,如图2.1所示。通过控制器起动电机并调节其转速,使构件处于共振状态。约经20~30分钟的振动处理即可达到调整残余应力的目的。振动测试系统和应变(或应力)测试系统,是在做振动时效工艺时,用来测幅频特性曲线、监测动应力幅值及其变化的。振动时效之所以能够部分地取代热时效,是由于该项技术具有一些明显的特点。经过振动处理的构件其残余应力可以被消除20%~80%左右,高拉应力区消除的比低应力区大。因此可以提高使用强度和疲劳寿命,降低应力腐蚀。可以防止或减少由于热处理、焊接等工艺过程造成的微观裂纹的发生。可以提高构件抗变形的能力,稳定构件的精度,提高机械质量。
振动时效是用激振设备在构件残余应力集中处施加等幅交变循环激振力,构件在共振状态下获得较大的激振动应力,在某个方向上的合应力超过材料的屈服极限,该处会产生屈服变形,引起残余应力松弛并释放出来,使残余应力均匀分布。这种方法不只能有效地降低峰值残余应力,而且能使整体残余应力值下降。随着振动时效去应力工艺的普及,用振动时效消除和均化残余应力,稳定工件的尺寸精度逐渐成为机械加工各行业的一种标准工艺。但是残余应力也是分很多种类,振动时效可以消除哪些种类的残余应力呢?一、残余应力按按应力相互作用或平衡范围分类。二、按金属学分类。热时效往往需要经过数十小时的周期方能完成,而振动时效工艺一般只需数十分钟即可完成。
由于机床床身在铸造及粗加工后,存在有残余应力,且残余应力不稳定性,造成应力松弛和应力的再分布,使工件产生变形影响机床精度,因此需要在粗加工后进行振动时效处理消除残余应力。机床铸件应用振动时效工艺,从近百件的床身中随机抽出两件进行残余应力振前、振后测量计算,结果发现振动时效使纵向平均应力水平降低32%,横向应力降低39%,不低于热时效的效果。其抗变形能力比热时效有所提高,精度变化值与热时效相比均小于0.005mm,符合工艺要求。振动时效工艺其原理是用振动消除残余应力,可达到热时效工艺的同样效果,并在许多性能指标上超过热时效。振动时效设备可以帮助制造商评估产品的生命周期成本。无锡结构件震动时效效果怎么样
振动时效设备可以模拟机械、电磁等不同类型的振动环境。江苏应力消除震动时效去应力
按照振动失效的工艺规范,对工件时效前应进行工艺分析,以达到节约电能和工作时间的目的。首先,应根据工件的材质、结构、毛坯制造的工艺形式和过程,分析箱体的残余应力场的分布,尺寸精度要求,以及工作载荷,可能的失效原因等因素进行分析,然后再决定实施振动时效的工艺路线及时效重点部位。冶金蝶阀体一般按箱体类工件对待,该类工件的结构一般较复杂,受力条件恶劣。箱体毛坯一般是铸造或焊接的构件,对于铸件产生的残余应力应根据铸造工艺,如结构形状、浇口位置、壁厚薄及冷却的情况来分析判断应力的情况。对组焊件来说,各焊接件的先焊和后焊的次序、坡口的大小及焊缝的形状和位置等,对产生的残余应力大小和分布均有影响。 江苏应力消除震动时效去应力
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