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振动时效工艺在板料折弯机上的应用

分类:消除残余应力    关键词:振动时效

滑块是板料折弯机重要的焊接件,对尺寸精度和位置精度要求较高,各导轨面的平面度为0.1mm,上模安装平面的相互垂直度为0.03mm。滑块上均焊有若干加强筋和导轨。焊接后会产生残余应力,因此需要进行消除应力工序。传统的消除应力方法是采用热处理退火法,但此方法周期长、能源消耗大、成本高。所以生产厂家急需寻找新的方法代替,经过讨论研究后,决定采用振动时效工艺消除焊接残余应力。

振动时效工艺

设备采用聚航科技生产的JH-300A振动时效设备,约25min就能完成消除应力工序,大大提高了经济效益。

振动消除应力时,将工件放在橡胶垫上。激振器放置在滑块的2/3处。用C形夹具将激振器固定。启动激振器后,其转速逐渐提高,约在20min后,激振频率与工件固有频率相一致时可听到强烈的激振声音,即共振阶段。约25min左右激振声音逐渐减弱,并趋于平稳。这说明工件内的残余应力被基本消除。从振动前后共振频率和振幅的变化曲线图可知,曲线峰值左移,峰点升高。按照GB/T25713-2010规定,说明振动时效工艺有效果。

滑块经振动消应力后,进入精刨工序。通过整体装配、试车测定,滑块的尺寸和位置精度完全符合图样要求,未发现由于残余应力引起的尺寸变化。

注意事项

1. 激振器可放置在两个或三个位置,甚至更多,具体取决于工件大小及形状复杂程度。原则上,工件各处的残余应力值应均匀下降到一个安全使用值。对于大型焊接件,应注意焊缝多的部位,大型铸件应注意外形复杂的部位。这些部位应力峰值较大且复杂,故应重点给以振动。

2. 双方向振动或三向振动优于单向振动,可大大的降低残余应力,特别是对大型复杂工件。

3. 在振动时效时,有时会发现一些焊缝处开裂,这主要是因为焊接过程中应力峰值较大所致。并非是因为焊接应力本身造成,而是焊接工艺不当造成。另一个原因是由于工件的形状复杂,有些难焊的焊缝堆焊量不够,也就是焊接强度不够。当施加附加应力时,附加应力峰值将急剧增加,导致其超出基体材料的强度极限而发生开裂。因此,该振动消除应力不仅可消除有害残余应力,还可以检查焊接质量。

4. 对于大型铸、焊工件,在振动过程中必须使用2千瓦以上的激振器,同时要严格遵守大型铸焊工件的振动消除应力工艺,否则效果不佳,耗时耗力,成本高。

结论

1.振动时效工艺与热时效比较,成本低,能源消耗少,时间短。因此,推广和应用振动消除应力方法对工业经济具有一定的现实意义。

2.振动时效后,不仅工件表面无氧化皮,而且可以提高工件的刚度和抗变形能力,因此可大大提高产品的质量。


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