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关于振动时效,你都了解吗?

分类:消除残余应力    关键词:振动时效

 振动时效技术介绍

振动时效技术,国外称之为“Vibrating Stress Relief”简称“VSR”,旨在通过专业的振动时效设备,使被处理的工件产生共振,并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到工件的所有部位,使工件内部发生微观的塑性变形——被歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态

位错重新滑移并钉扎,从而使工件内部的残余应力得以消除和均化,最终防止工件在加工和使用过程中发生变形和开裂,保证工件尺寸精度的稳定性。

振动时效优势

     时效效果好,灵活性强,彻底解决了热时效炉窑的环境污染问题;投资少,节能显著,效率高,尤其适用于适合高温时效的材料和零件的消除应力处理。

1 振动时效与热时效特点比较

  

热时效

振动时效

减少焊接变形

不能

可以

机械性能

减低

提高

应力消除

30 -80%

30 -75%

能源消耗

能耗高

比热时效节能95%

环境保护

有烟气粉尘废渣排放

无污染

尺寸稳定性

较好

比热时效提高30%以上

生产费用

150 -300元/吨

4 -10元/吨

时效周期

20 -60 小时

1小时以内

抗变形能力

较差

比热时效提高30 -50%

时效变形

较大

可忽略不计

时效氧化

大型工件

无法进炉处理

可方便就地处理

振动时效的由来及现状

振动时效的由来及国外的应用情况

     振动时效源自于敲击时效,在焊接中,施焊一段时间后立即用小锤对焊缝及周边进行敲击以防止裂纹产生,其原因就是随时消除部分焊接应力,以免最终产生较大的应力集中。敲击法能量有限,后来发现使工件产生共振时,可给工件出入最大的振动能力,从而于1915年在美国产生世界上di一台关于振动消除残余应力的专利。直到五十年代后期,随着电机制造水平的提高,轻巧的振动时效设备陆续在美国、德国、英国、法国、苏联等国家出现,并不断地应用于机械制造业中,大量的实际应用证明这种方法比热时效更能提高工件的尺寸稳定性。

国内发展及现状

     国内发展较晚,首先由孙照清总工程师等老一辈技术人员于74年出国考察,把技术带回国内,并开始在机械部、航空部研究,并在“六五”期间在机械部提出攻关课题——提高机床铸件产品质量的大课题里面确定“振动时效可行性研究”。

     85年机械部特批25000美金与美国马丁公司合作,引进了VSR-790型振动时效设备及相关技术。特别是1991年JB/T 5926-91《振动时效工艺参数选择及技术时效设备要求》标准的诞生,使该技术得以较快的推广和发展。

振动时效设备组成及参数选择

振动时效设备组成

     JH-600A交流振动时效设备由变频调速控制器和带测试的高速交流电机及偏心箱,还有加速度传感器构成一个闭环系统。另外还有用来支撑的减震垫和夹持激振器的夹具部件。设备采用高速变频交流电机,不需要碳刷,寿命长、激振力大、效果好。

工艺参数选择

振动时效重要的几个参数是:支撑点、振型、激振点、拾振点、加速度、固有频率、时间。其中,振动加速度、共振频率、共振时间,是决定时效工艺效果的主要参数。

激振频率选择共振区别明显处,一般铸件可以采用中频大激振力,焊接件可分频激振。

激振力由构件上最大的动应力来确定,即应保证σd+σr ≥[σ]。Σd 与构件的材料和结构有关,一般铸件为∓2kgf/mm²,软钢件为∓7kgf/mm²。

激振时间振动的前10分钟残余应力变化最快,20分钟后趋于稳定,一般认为处理20-50分钟即可。

激振点和支撑点支撑点应该在工件振动节点上,激振点一般在两点支撑点间刚性较大的位置上(亚共振方式或者传统振动时效)。

判断效果方法:用振动时效过程中测出的动态参数曲线,根据曲线的变化、现场,及时判断振动效果,是国内外推荐认可的方法。

     以上就是关于振动时效相关介绍,如果您还想了解更多信息,可随时联系南京聚航科技有限公司,我们欢迎您的咨询。


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