实践振动时效替代热时效后可节约能源90%以上,提高抗变形能力30%以上,尺寸稳定性提高30%以上,疲劳寿命提高20%以上。处理时效通常只需15—45分钟,不分场地,不受工件尺寸、形状、重量等限制,可处理几公斤至几百吨的工件。便携工件不需运输可就地处理,可插在任何工序之间进行处理。采用振动时效可提高工效几十倍,它具有减少环境污染、缩短生产周期、改善劳动条件、工艺简便等优点振动时效适应于碳素结构钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属(铜、铝、锌及其合金)等铸件、锻件和焊接件及其机加工件。
岔管振动时效处理效果评定
从振动时效A~t曲线及振前、振后A~f曲线对比可以看到:A~t曲线升高后降低然后变平;振后A~f曲线较振前峰值频率左移(5195r/min左移至5170r/min),带宽明显变窄,根据JB/T5926—91《振动时效工艺参数选择及技术要求》中4.1.2条判定,该工件通过振动时效已取得了较好的效应效果。
4 结语
白水坑水电站已于2003年6月顺利正式并网发电,压力输水系统运行正常。本次的钢岔管振动时效消除应力处理结果,通过比照有关振动时效处理标准,并对处理后所有焊缝进行超声波探伤,振动时效技术在降低及均化至消除岔管残余应力方面,是一种简便、有效、节能(无需燃煤)、快捷的工艺,无运输问题,不受工件尺寸、重量、结构、场地的限制,十分值得应用与推广。
振动时效工艺技术在水工金属结构、水力机械制造行业已有较多的应用,并在水轮发电机组构件中取得了明显成效。随着越来越多钢岔管的使用,这项技术将越来越体现其应用价值。但振动时效工艺处理结果,是根据国家标准对照振动时效处理曲线及图形来判定效果,虽可靠但没有量化指标。为了更为直观地反映残余应力的降低、均化以及消除情况,建议制定振动时效工艺方案时,增加振前、振后对残余应力进行测试的内容。这一措施是切实可行的。
参考文献
[1] JB/T5926—91,振动时效工艺参数选择及技术要求[S].
[2] DI5017—93,压力钢管制造安装及验收规范[S].
[3] 全国振动时效技术推广中心。全国振动时效技术(VSR)集[C].
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:≤30吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:10A;
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℃);
柴油机机体粗加工后的振动时效处理
在对机体内应力检测的基础上,得出了机体在粗加工后有较大的内应力是机体在后序加工和使用中变形的主要原因,因此需进行二次时效处理。但在粗加工后再进行热时效,必将引起机体变形超差,并破坏加工面光洁度。经过测试数据分析,机体粗加工后增加振动时效处理作为二次时效工艺是可行的。现将振动时效处理的试验情况报告如下:
1.振动时效设备
本次试验选用了由上海乐展电器有限公司研制的“智能型振动消除应力系统”来处理机体,它是目前国内的新产品,自动化程度高,工艺确定后整个处理及工艺就自动一次完成。
2.机体振动时效试验
先用一台粗加工后废弃机体(16D0033号机体)进行先期试验积累数据,再用两台粗加工后的机体为试件;台用于振动时效技术参数选择(支撑点、激振点、激振器偏心档级、拾振点、激振频率、扫频频率),经振动后进行应力检测,观察振动时效消除应力的效果。第二台用于优化振动时效参数,观察台振动时效参数的稳定性,终确定振动时效工艺规程。
3.台柴油机机体(机体主轴承号:2001—063)振动时效处理
(1)手动操作程序:
①将机体立放于平地上,并做三点支撑:一侧面中间支撑一点,另一侧面两点支撑,均用厚橡胶垫为支撑物。
②将激振器(A型)装卡在右顶板七、八缸孔之间,调整偏心为二档。
③将拾振器吸在靠近一号缸孔的端部右顶板角处。
④连接电机-控制箱,拾振器-控制箱间连线。
⑤连接电源线。
⑥手调节电机转速至4200r/min振动处理30min。
⑦振动处理同时记录加速度指数随时间变化的量值。
(2)自动操作
①现场布置同“手动操作程序”的①②③④⑤
②将扫频值定在4500r/min。
③按自动处理钮后全过程自动完成。
处理曲线见图一、图二。
(3)工艺效果检测
①由图一、图二见振动处理过程中,幅频特性曲线左移峰值上升,时间—振幅曲线由上升逐渐变平,完全符合国家标准JB/T5926-98要求。
②测试表明,振后残余应力普遍降低和均化,但应力总水平下降率只有21.6%低于国家标准(JB/T5926-98)中的有关规定。
③结论:工艺基本符合,但需加大激振力。
4.第二台机体(机体主轴承号:96-098)振动时效处理
(1)第二台机体的振动时效处理与台不同之处在于两点:
①将A型激振器改为B型,以激振力。
②将激振点选在两处进行试验,即次在1~2缸孔之间,第二次在7~8缸孔之间,即为二次振动。其他参数不变。
(2)工艺效果检测
①幅频特性曲线及时间—振幅曲线变化正常。
②由表七可见,振后残余应力普遍下降,且总应力水平下降40%以上,已完全符合国家标准(JB/T5926-98)要求。
振动时效技术在108吨矿用重型汽车车架上的应用经过多次的试验研究,采用振动时效技术降低108吨汽车车架焊接残余应力方面取得了显著的效果。
试验,只要振动时效参数选择合理,完全可以用振动时效代替热时效,提高焊接构件疲劳寿命。特别是对108吨汽车车架(全长L=9001mm,重约10吨)等大型焊接构件(见图14),具有比热时效方便、省时、节约能源等突出特点。
据船体分段结构的特点,及多次反复试振,确定工艺参数如下:
(1)支承方式:底部四点支承(如图2所示),由于本次处理受现场条件约束,用建造墩支承。
(2)激振点:如图2所示激振器安装在筋板平面上,用卡具卡紧。
(3)拾振位置:底板端部平面处。
(4)激振器偏心:用IFSVSR-2001型设备,偏心为“4档”。
(5)激振频率:通过扫频可见在VSRDS-08设备频率范围内有两个共振峰,在2855转/分和3195转/分左右,处理时可由加速度辐值来控制。
(6)处理时间:20~30分钟。
2.振动处理监测曲线与分析
船体分段在振动处理时给出了监测曲线(见下页),根据JB/T5926.2005机械行业标准的规定,监测曲线中出现下述三种情况之一,即认为振动处理达到了效果:
其一,时间振幅曲线[G(T)],随着时间在发生变化,即上升型、下降型均可(可由曲线指示或数字显示读数均可)。
其二,幅频特性曲线的对比,振后曲线(虚线)峰值升高。
其三,幅频特性曲线的对比,振后曲线(虚线)峰线左移即频率下降(可由曲线观察或上面数字显示看出)。
根据上述有关规定,观察我们对船体分段处理时获得的曲线图,可以看出:
船体分段的曲线图上时间振幅曲线[G(T)],呈下降型,峰值升高0.2g,峰点的频率从3195转/分变到3130转/分,下降65转/分,由此可以得出结论,本次处理是有效果的。
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:≤30吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:10A;
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℃);
主要技术参数
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:2200W;
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:80A;
电机额定电压:2000V;
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℃);
..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..