从宏观角度分析振动时效使零件产生塑性变形,降低和均化余应力并提高材料的抗变形能力,无疑是导致零件尺寸精度稳定的基本原因。从分析余应力松驰和零件变形中可知,余应力的存在及其不稳定性造成了应力松驰和再分布,使零件发生塑性变形。故通常采用热时效方法以消除和降低余应力,特别是危险的降值应力,振动时效同样可以降低余应力,零件在振动处理后余应力通常可降低30—80%,同时也使峰值应力降低使应力分布均匀化。
从微观方面分析振动时效可视为一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加动应力,众所周知工程上采用的材料都不是理想的弹性体,其内部存在着不同类型的微观缺陷,铸铁中更是存在着大量形状各异的切割金属基体的石墨。故而无论是钢、铸铁或其他金属,其中的微观缺陷附近都存在着不同程度的应力集中,当受到振动时,施加于零件上的交变应力与零件中的余应力叠加。当应力叠加的结果到一定的数值时,在应力集中严重的部位就会超过材料的屈服极限而发生塑性变形。这种塑性变形降低了该处余应力降值,并强化了金属基体,而后振动又在一些应力集中较严重的部位上产生同样作用,直至振动附加应力与余应力叠加的代数和不能引起任何部位的塑性变形为止,此时振动便不再产生消除和均化余应力及强化金属的作用。
振动时效对金属材料力学性能的影响
国内外研究学者在这方面已做出了大量的试验,并得出了对非合金结构钢、碳素钢、合金钢、铸铁及有色金属材料力学性能影响的大量数据,在这里就不再举例一一说明。但总的试验结论是:
1. 经热时效后材料的屈服强度与抗拉强度均下降,而振动时效后材料的屈服强度和抗拉强度基本上不改变或有升高。
2. 由于振动时效后材料的残余应力得以消除或均化,材料的断裂韧性提高(约10%),防止脆断的能力提高。
3. 振动处理可以提高金属材料的疲劳极限已被实验验证。但是提高的比例大小,是与试件的初始状态有关的,如果初始残余应力大,则因振动处理后残余应力消除的比例大而提高疲劳极限的比例也大。
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
焊接构件的振动时效技术是对已焊接成型的构件进行振动处理,用以降低和均化由於焊接造成的残余应力。而振动焊接是首先将被焊部件进行振动,且边振动边焊接,直到焊完为止。这种振动是在一定频率范围内的轻微振动,其作用如下:首先,当焊缝金属在熔溶状态时,振动可以使组织发生变化,晶粒得以细化。焊缝晶粒细化必将使材料力学性能得到提高;其次在有温度作用下,焊缝处材料屈服极限很低,因此振动很容易使热应力场得到缓解,极易发生热塑性变形,而释放受约束应变,使应力场梯度减少,故使后的焊接残余应力得到降低或均化;第三由于振动,在结晶过程中使气泡杂质等容易上浮,氢气易排除,焊缝材料与母材过渡连接均匀、平缓,降低应力集中,提高焊接质量。因此振动焊接可以有效地防止焊接裂纹和变形,提高构件的疲劳寿命,增强机械性能。
振动焊接技术是在振动时效技术基础上发展起来的。但振动焊接技术的作用明显优於振动时效技术。振动时效技术是在构件焊好后使用的处理技术,只能对焊接残余应力起到降低和均化作用,而振动焊接技术从焊接开始就起到细化晶粒的作用,接着在热状态下通过热塑性变形来调整应变而降低残余应力。因此,可以说振动焊接从一开始就起到了防止焊接裂纹和减少变形的作用。提高焊接质量是优於振动时效技术的突出优点。做为振动焊接,它并不要求构件必须达到共振状态,只要达到某一频率范围内且具有一定的振幅就可以,因此振动焊接技术可以在任何构件上应用。特别是在大型结构件焊接修复时,振动焊接就完全可以实现,焊后不再使用热时效处理。
在这里必须说明的是“振动焊接技术”包括两个方面,即“焊接技术”与“焊接振动技术”两个内容。这里说的“焊接技术”就是正常的焊接技术,而“焊接振动技术”就是在焊接过程中根据不同构件施加一种不同参数的机械振动。这一章就是研究关於“振动焊接”的作用和“振动焊接”的工艺参数选择原理。
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,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℃)
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℃)
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..