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振動時效技術(shù)在實際應用中的優(yōu)勢有哪些

  • 發(fā)布日期:2023-06-26      瀏覽次數(shù):1093
    • 振動時效消除殘余應力技術(shù)

      消除應力的原因:

      構(gòu)件經(jīng)過焊接、鑄造、鍛造、機械加工等工藝過程,在其內(nèi)部產(chǎn)生了殘余應力,它極大地影響了構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性、剛度、強度、疲勞壽命和機械加工性能,甚至會導致裂紋和應力腐蝕。去應力就是降低殘余應力,使構(gòu)件尺寸的精度穩(wěn)定。

      消除應力的方法有哪些:

      目前去應力的方法主要有三種自然時效、熱時效、振動時效。

      自然時效是最古老的方法,它是把構(gòu)件置于室外,讓其經(jīng)過氣候、溫度的反復變化,在反復溫度應力作用下,使殘余應力松弛、尺寸精度獲得穩(wěn)定。一般認為,經(jīng)過一年自然時效的工件,殘余應力僅下降2~10%,但是卻較大地提高了工件的松弛剛度,因而工件的尺寸穩(wěn)定性很好但因其時間太長,一般不在實際生產(chǎn)中采用。

      熱時效是傳統(tǒng)的時效方法,它是利用熱處理當中的退火技術(shù),通常是將工件加熱到500~650℃進行較長時間的保溫后再緩慢冷卻至室溫。在熱的作用下通過原子擴散及塑性變形使內(nèi)應力消除。從理論上講采用熱時效時,只要退火溫度和時間適宜,應力可以基本消除。但在實際生產(chǎn)中通常認為最好可以消除殘余應力的70~80%,與此同時它能造成工件材料表面氧化、硬度及機械性能下降等缺陷。

      振動時效是工件在激振器所施加的周期性外力作用下產(chǎn)生共振,松弛殘余應力,獲得尺寸精度穩(wěn)定性。也就是在機械的作用下,使構(gòu)件產(chǎn)生局部的塑性變形,從而使殘余應力得到釋放,以達到降低和調(diào)整殘余應力的目的。因此振動時效往往是把應力降低(主要是降低殘余應力峰值)和重新分布作為主要目的。

      振動時效技術(shù)在實際應用中的優(yōu)勢

      振動時效技術(shù)之所以能夠部分地取代熱時效,在實際廣泛應用中,與該項技術(shù)具有的一些*特征分不開的。比如投資少、生產(chǎn)周期短、使用方便、適應性強、節(jié)約能源,降低成本較高的機械性、操作簡單,避免金屬零件在熱時效過程中產(chǎn)生的翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷。

      消除應力方法:

      熱時效

      振動時效

      應力消除率:

      40-80%

      30-90%

      能源消耗

      比熱時效節(jié)能95%

      環(huán)境保護

      有煙氣粉塵廢渣排放

      無污染

      尺寸穩(wěn)定性

      較好

      較好

      生產(chǎn)費用

      150-300元/噸

      4-10元/噸

      時效周期

      20-60小時

      20-50分鐘

      抗變形

      較差

      比熱時效提高30-75%

      時效氧化

      較大

      可忽略不計

      時效變形

      大型工件

      無法進爐處理

      可方便就地處理

      振動時效工藝裝置將一個具有偏心重塊的電機系統(tǒng)(激振器)用卡具裝夾在工件上并將工件用膠墊等彈性物體支承,通過主機控制起動電機并調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速,使工件處于共振狀態(tài)。一般工件經(jīng)20-40分鐘的振動處理即可達到調(diào)整殘余應力的目的。



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