国内外使用振动处理方法消除金属构件内的余应力,以代替热时效。这种新技术在国外被称做“Vibratory Stress Relief Method”(简称VSR)。由于这种方法可以降低或均化构件内的余应力,因此可以提高构件的使用强度,可以减少变形,稳定精度,可以防止或减少由于热时效和焊接产生的微观裂纹的发生。特别是在节省能源、缩短周期上具有明显的效果,因此被许多国家大量使用。我们在该项技术的机理和应用研究上,近些年来都取得了较大的进展。
振动焊接工艺规程
应该看到的是振动焊接和振动时效是为提高焊缝质量而在两个阶段分别采取的技术工艺过程。振动焊接是在焊接过程中进行的振动处理过程,而振动时效是在构件焊接成型后而进行的时效处理过程,前者的作用在於使晶粒细化提高材料的机械性能。降低焊接应力和变形、减少气孔和杂质并使焊接纹理细密提高宏观焊接质量。而后者则是用於降低和均化焊接应力,消除残余应力对变形、开裂和疲劳寿命的影响。相比较而言,尽管在消除应力方面、振动焊接起到一定的作用,但其毕竟振动很小,产生的动应力不大,因此消除主应力的效果是赶不上振动时效的效果更好。从这一点出发,对於大型构件建议工艺规程应是振动焊接与振动时效同时采用:即阶段在焊接过程中采用振动焊接、第二阶段采用振动时效处理这将是工艺规程。
一、振动焊接工艺参数
1.激振频率 20Hz~100Hz;
2.激振振幅 10μm~50μm;
3.振动方式 共振与非共振均可;
4.构件直接振动或振动台带动构件振动均可;
5.振幅的选择应尽量接近材料晶粒的直径,即不同材料选用不同的振幅;
6.在20Hz~100Hz范围内如有共振峰,可选择共振峰高1/3~2/3所对应频率来处理,但要保证振幅在规定范围内,共振易於调整振幅值;
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℃)
振动焊接技术的适用性
振动焊接技术的特点决定了该项技术的适用性。各种实验验证了该项技术有如下的特点:
1.焊接结晶过程中振动可使晶粒细化,因此使焊缝材料力学性能显著提高,材料的屈服极限σS、强度极限σb均可提高10%~30%,这有助於防止焊接热裂纹和冷裂纹的发生。
2.降低焊接残余应力30%以上,这有助於于防止或减少焊接构件使用中发生裂纹,延长使用寿命,稳定构件的尺寸精度。
3.降低焊接变形30%以上,如果采用“予刚度法”和“予应力法”则变形可降低60%以上,达到设计要求。
4.由於晶粒细化和残余应力的降低,提高了焊缝断裂韧性20%以上,极大的提高了焊缝材料抗开裂的能力。
5.提高疲劳极限15%以上,提高焊缝疲劳寿命70%以上。这是各种效果的综合值,提高使用寿命这也是各种附加工艺所追求的终目标。
6.减少砂眼、跳焊等,使焊接纹理细密,减少根部的应力集中,显著提高焊接质量。
7.可免除焊接予热过程或降低予热温度。
8.可排除焊后的热时效或振动时效处理。
9.显著的防止或减少焊接裂纹,这是振动焊接一项突出的特点。
根据上述优点,我们不难看出振动焊接技术比起振动时效来说具有更广阔的前途和更大的适用性。可以说振动焊接技术在所有的焊接过程中均可应用,特别是对於焊接中易出现裂纹和变形的构件应先选用振动焊接。对於压力容器,如能采用振动焊接一定会获得更好效果,必将大大增加设备的安全度。
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℃)
振动时效对工件尺寸精度稳定性的影响
振动时效在稳定工件尺寸精度、提高抗静、动态荷载变形能力方面,均优于热时效。这也是机床行业大量应用振动时效工艺的原因之一。
一、振动时效对零件尺寸精度的影响
国内外大量试验和实际应用已经,振动时效可使工件在长期使用中精度变化量比热时效小,工件尺寸稳定所需要的时间比热时效要短。因此说振动时效对于稳定工件的尺寸精度具有良好的作用。
齐齐哈尔机床厂对C5116A的滑枕的尺寸稳定性做了对比性检测,将9件滑枕静置在陈旧的水泥地面上,每月用合向水平仪检测一次平直性,共观测六个月。
其中02,06,07号滑枕未作任何处理。
01和03,04和05号滑枕采用串接式振动处理。用一阶固有频率激振25分钟后,再用二、三阶共振频率各激振2~5分钟。
08,09号滑枕在550℃热时效并保温6小时后,随炉冷至200℃出炉。
全部试样均在22℃±2℃七段(每段桥距200mm),测02导轨的平直性,测量精度2μm/m。对01,03,04和05号试样,在振前、振后各测一次观测其变形量为24μm,说明振动处理使变形量提前发生。
在六个月的检测中,未时效件共测量144段,振动处理件测量192段,热时效件测量96段。其结果如下:
月变形为未时效件8μm,振动时效件4.4μm,热时效件4.8μm。
3μm以上变形段数为未时效件30个,占总测量段数的20.8%;振动时效件20个,占总测量段数的10.4%;热时效件有11个,占总测量段数的11.4%。
表3.6和表3.7是CW6163床身尺寸稳定性检测结果。该床身为4500×500×600mm,重量为1.5t。用8件静置半年,每月测其导轨的平直性。每件17个测量段,每段桥距为200mm。
表3.5
未时效件 振动时效件 热时效件
月变形 μm 14 8 8
测量频数 289 306 204
变形量
6μm以上 频 数 36 8 9
相对频数 12.5% 2.6% 4.4%
变形量
9μm以上 频 数 7 0 0
相对频数 2.4% 0 0
表3.6
未时效件 振动时效件 热时效件
月变形 27μm 12μm 14μm
测量频数 45 45 30
变形量
6μm以上 频 数 36 8 9
相对频数 12.5% 2.6% 4.4%
变形量
9μm以上 频 数 7 0 0
相对频数 2.4% 0 0
从表3.5和表3.6中可见,热时效和振动时效均可使变形减少一半以上,且大变形的频数显著降低。如月变形量6μm以上的频数,未时效件是振动时效件的4.8倍,是热时效件的2.9倍。而累计变形就更加明显,变形11μm以上的频数,未时效件是热时效件的7.2倍,是振动时效件的9.6倍。
振动时效和热时效都起着使尺寸稳定而提高精度保持性的作用,而振动时效更优于热时效。这已为国内外大量试验验证而被广泛应用。
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℃)
轴类零件的振动时效工艺
圆轴、圆管都属于轴类零件的振动时效工艺按我们多年的实践经验和理论计算,一般按照梁型件的工艺即可,但是一定要注意以下问题:
1、 如果为锻件或残余应力较大的件,应在轴的互相垂直的两个方向上都要进行处理,其中一个为主,一个为辅。
2、 如果该件直径较大,还必须考虑再加一个扭振处理过程,以大幅度降低降低表层内部的残余应力,当然这必须设计工装。
3、 如果该轴件本身刚度较差,平放时容易造成弯曲,可考虑采用悬挂处理方式。例如,对较细的机床采用丝杠可以这种方法。
4、 对于校直后的轴累零件,应采用较大的动应力来处理,以保证校直后的变形。
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℃)
序号 产品名称 单位 数量 备注
1 振动消除应力设备主机 台 1
2 激振器 台 1
3 拾振器 只 1
4 移动操作台 台 1
5 橡皮垫 只 4
6 弹簧钢卡具 只 2
7 电机控制线 组 1
8 随机工具一套 套 1
9 拾振器传感信号线 根 1
10 电源线 根 1
11 热敏打印纸 卷 9
12 培训资料 套 1
13 保险管 只 10
..陕西安烨顺电子科技有限公司专业从事机械设备、智能自动化设备、机械零部件、电子产品及配件和振动时效设备研发、生产、销售为一体的实业公司:服务于航空航天、船舶重工、**、机械加工、汽车制造、重型机械、科研院所、检测机构、高校、等领域。公司拥有经验丰富、技术精湛的*团队、业务娴熟的技术工程师和训练有素的销售人员,以客户需求为出发点,注重产品技术和质量,为客户提供较适合的产品技术方案以及较及时、周到的售前、售后服务。真诚欢迎您来电,将我司较好的服务带给各界人士..