第六章 振动时效效果的判定方法
检验振动时效的效果实际上就是检验工件中残余应力是否得以消除和均化,目前对残余应力的测试方法很多,但总的分为两大类。一类是定量测试:如盲孔法、X射线法、磁测法、喷砂打孔法、切割法、套环法等。一类是定性测试:如振动参数曲线法、尺寸精度稳定性法等。本章着重一讲振动曲线法,其它方法都有专门介绍,在此就不再详谈。
振动消除应力系统技术参数
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤100吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:13A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃)
振动时效对工件抗变形能力的影响
零件的变形不仅取决于残余应力的大小和分布,还与松弛刚性和抗变形能力有关。振动时效不仅能够减小和均化残余应力,还可提高材料的抗变形能力。对振动处理后的工件进行加静载和加动载试验,可证实这一点。
试验证明了振动处理的铸件比不经时效的铸件抗静载能力提高30﹪左右,抗动载能力提高1~3倍,抗温度变形能力也提高近30﹪。与经过热时效的铸件相比,振动件的抗静载能力提高40﹪以上,抗动载能力提高70﹪。
工件经振动时效后抗变形能力的提高可用循环加载下工件材料弹性性能的提高来解释。而振动时效实质上是对工件附加一种循环动应力。例如在5kg∕mm2动应力下的弹性模量提高10-20﹪,而在10kg∕mm2时提高30-50﹪。
振动消除应力系统技术参数
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤100吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:13A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃)
特殊类型工件的振动时效工艺
我说过搞振动时效工艺是一件很复杂的事情,复杂就是复杂在一个工件一个样,这就需要振动时效的工作组们不仅需要彻底搞清楚振动时效的机理,而且还要在实践中不断的摸索,不断的总结,下面就谈一谈几和不得已才使用的方法。
一、 工件的串联法
如果工件的固有频率已超出设备的频率,这时可以考虑将两个或两个以上的件,刚性的固定在一起作为一个工件来处理,这样做的目的是使组合后的整个工件的固有频率下降到设备的频率范围内。
二、 悬臂法
对于刚度小,而一阶固有频率高的板条型工件,可用此法,此法的重要特征就是在于要把工件的一端固定在一个刚度极大的支架上把整个件悬起来,把激振器再夹在工件的另一端进行振动时效处理。
三、 分频共振法
按照傅里叶函数,每个谐波都是由更多的谐波组成的,反过来,不同的两个谐波组成后,又成为另一个频率的谐波,按照这一理论,虽然对工件的振动频率低于工件的固有频率,但是只要调整合适,并保证固有频率与激振频率间保持一端的相位关系,就能够实现用低频振动频率对工件进行振动时效处理,不过这种方法需要处理的时间较长,效果亦不十分理想。
振动消除应力系统技术参数
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤100吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:13A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃)
常用的几种残余应力测试法
1.切割法、套环法:
这两种方法的基本原理是一样的,就是在被测点附近,先贴上应变片,然后再用手锯或铣床,在这一点附近切割出方格线,使之与邻近部分分开以释放残余应力,并用应变片测出应变量,再计算出该点处的残余应力值大小。
2.盲孔法:
切割法和套环法具有较大的破坏性,因此目前应用较为广泛的残余应力测试方法是钻盲孔法。钻孔法测量残余应力就是在被测点上钻一小孔,使被测点的应力得到部分或全部释放,并由事先贴在小孔周围的应变计测得释放的应变量,再根据弹性力学原理计算出残余应力。钻孔的直径和深度都不大,不会影响被测构件的正常使用。并且这种方法具有较好的精度,因此它已成为应用比较广泛的残余应力测试方法之一。
3.X射线法:
X射线法测应力的基本原理是,利用X射线穿透晶粒时产生的衍射现象。在弹性应变作用下,引起晶格间距变化,使衍射条纹产生位移,根据位移的变化即可计算出应力来。
X射线法测应力的特点如下:
①它是一种无损测试方法。
②它测量的仅仅是弹性应变而不包括塑应变(因为工件塑性变形时其晶面间距并不改变,不会引起衍射线的位移)。
③被测面直径可以小到1~2mm。因此可以用于研究一点应力和梯度变化较大的应力分布。
④由于穿透能力的限制,一般只能测深度在10um左右的应力,所以只是表面应力。
⑤对于能给出清晰衍射峰的材料,例如退火后细晶粒材料,本方法可达10Mpa的精度,但对于淬火硬化或冷加工材料,其测量误差将增大许多倍。
4.磁测法:
磁测法测量残余应力是近年来发展起来的一种新方法,它具有较大的发展前途,设备简单、使用方便,它不仅可以测残余应力也可以测载荷作用下的应力。在磁场面的作用下,应力产生磁各异性,磁导率作为张量相似,通过传感器和一定电路,将磁导率的变化转为电信号,输出电流(或电压)反映应力值的变化。该方法测量误差与工件表面情况有关
振动消除应力系统技术参数
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤100吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:13A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃)
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