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JG-T6Y 南陽振動時效儀,消除焊接殘余應(yīng)力設(shè)備

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振動時效機(jī)

產(chǎn)地類別 國產(chǎn) 應(yīng)用領(lǐng)域 綜合

振動時效設(shè)備廠家

  振動時效機(jī) 振動時效技術(shù)又稱“振動消除應(yīng)力法”,國外簡稱“VSR”技術(shù)。它的實(shí)施過程是通過振動時效裝置的控制系統(tǒng)控制激振器的轉(zhuǎn)數(shù)和偏心作用在工件上產(chǎn)生離心 力,使工件發(fā)生共振(諧振),讓工件需時效部位產(chǎn)生一定幅度、一定周期的交變運(yùn)動,并吸收能量,經(jīng)過一定時間的振動引起工件微小塑性變形及晶粒內(nèi)部位錯逐 漸滑移,并重新纏繞釘扎使得殘余應(yīng)力被消除和均化,防止工件變形和開裂,從而達(dá)到提高工件尺寸精度穩(wěn)定性,增強(qiáng)工件的抗變形能力和提高疲勞壽命。

  從宏觀角度分析振動時效使零件產(chǎn)生塑性變形,降低和均化殘余應(yīng)力并提高材料的抗變形能力,無疑是導(dǎo)致零件尺寸精度穩(wěn)定的基本原因。從分析殘余應(yīng)力松馳和零 件變形中可知,殘余應(yīng)力的存在及其不穩(wěn)定性造成了應(yīng)力松馳和再分布,使零件發(fā)生塑性變形。故通常采用熱時效方法以消除和降低殘余應(yīng)力,特別是危險的降 值應(yīng)力,振動時效同樣可以降低殘余應(yīng)力,零件在振動處理后殘余應(yīng)力通常可降低30—80%,同時也使峰值應(yīng)力降低使應(yīng)力分布均勻化。

  從微觀方面分析振動時效可視為一種以循環(huán)載荷的形式施加于零件上的一種附加動應(yīng)力,工程上采用的材料都不是理想的彈性體,其內(nèi)部存在著不同類型的 微觀缺陷,鑄鐵中更是存在著大量形狀各異的切割金屬基體的石墨。故而無論是鋼、鑄鐵或其他金屬,其中的微觀缺陷附近都存在著不同程度的應(yīng)力集中,當(dāng)受到振 動時,施加于零件上的交變應(yīng)力與零件中的殘余應(yīng)力疊加。當(dāng)應(yīng)力疊加的結(jié)果到一定的數(shù)值時,在應(yīng)力集中嚴(yán)重的部位就會超過材料的屈服極限而發(fā)生塑性變形。 這種塑性變形降低了該處殘余應(yīng)力降值,并強(qiáng)化了金屬基體,而后振動又在一些應(yīng)力集中較嚴(yán)重的部位上產(chǎn)生同樣作用,直至振動附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加的代數(shù)和 不能引起任何部位的塑性變形為止,此時振動便不再產(chǎn)生消除和均化殘余應(yīng)力及強(qiáng)化金屬的作用。

  實(shí)踐證明振動時效替代熱時效后可節(jié)約能源90%以上,提高抗變形能力30%以上,尺寸穩(wěn)定性提高30%以上,疲勞壽命提高20%以上。處理時效通常只需15 —45分鐘,不分場地,不受工件尺寸、形狀、重量等限制,可處理幾公斤至幾百噸的工件。便攜工件不需運(yùn)輸可就地處理,可插在任何工序之間進(jìn)行處理。采用振 動時效可提高工效幾十倍,它具有減少環(huán)境污染、縮短生產(chǎn)周期、改善勞動條件、工藝簡便等優(yōu)點(diǎn),是一項(xiàng)投資少、見效快、綜合效益顯著的工藝。
  振動時效適應(yīng)于碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬(銅、鋁、鋅及其合金)等鑄件、鍛件和焊接件及其機(jī)加工件

振動時效工藝特點(diǎn)

振動時效之所以能夠部分地取代熱時效,是由于該項(xiàng)技術(shù)具有一些明顯的特點(diǎn)。

1.機(jī)械性能顯著提高

經(jīng)過振動處理的構(gòu)件其殘余應(yīng)力可以被消除20%~80%左右,高拉應(yīng)力區(qū)消除的比低應(yīng)力區(qū)大。因此可以提高使用強(qiáng)度和疲勞壽命,降低應(yīng)力腐蝕。

可以防止或減少由于熱處理、焊接等工藝過程造成的微觀裂紋的發(fā)生。

可以提高構(gòu)件抗變形的能力,穩(wěn)定構(gòu)件的精度,提高機(jī)械質(zhì)量。

2.適用性強(qiáng)

由于設(shè)備簡單易于搬動,因此可以在任何場地上進(jìn)行現(xiàn)場處理。它不受構(gòu)件大小和材料的限制,從幾十公斤到幾百噸的構(gòu)件都可使用振動時效技術(shù)。特別是對一些大型構(gòu)件無法使用熱時效處理時,振動時效就具有更加突出的性。

陽江振動時效儀,陽江振動時效設(shè)備

3.節(jié)省時間、能源和費(fèi)用

振動時效只需30分鐘即可進(jìn)行下道工序。而熱時效至少需一至二天以上,且需大量的煤油、電等能源。因此,相對于熱時效來說,振動時效可節(jié)省能源90%以上,可節(jié)省費(fèi)用90%以上,特別是可以節(jié)省建造大型燜火窯的巨大投資。

三、振動時效工藝的發(fā)展及應(yīng)用

用振動的方法消除金屬構(gòu)件的殘余應(yīng)力技術(shù),于1900年在美國就取得了利。但由于人們長期使用熱時效,加上當(dāng)時對振動消除應(yīng)力的機(jī)理還不十分明確,且高速電機(jī)尚未出現(xiàn)造成設(shè)備沉重、調(diào)節(jié)不便,因此該項(xiàng)技術(shù)一直未得到發(fā)展和應(yīng)用。

據(jù)統(tǒng)計,目前世界上正在使用的振動時效約有一萬臺以上。美國采用振動時效工藝的有700多個公司,蘇聯(lián)和東歐一些國家也在大量使用,都取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。許多國家都已將振動時效定為某些機(jī)械構(gòu)件必須采用的標(biāo)準(zhǔn)工藝。在英國幾乎沒有一家公司不使用該項(xiàng)技術(shù)的。

振動處理在國外的應(yīng)用范圍比較廣,被處理構(gòu)件的類型也比較多。例如:

1.北京一機(jī)床公司生產(chǎn)大型精密機(jī)床,其床身與立柱要求精度為0.01mm/2m。過去采用熱時效其精度保持性較差,后來改用振動時效,滿足了精度要求,因此現(xiàn)在已將振動時效定為該項(xiàng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)工藝。

2.上海生產(chǎn)的鋁合金鑄造精密泵體,其尺寸為275×300×150mm,也是用振動時效來保證其精度的。

3.深圳的工程公司,用振動時效來消除8噸重的焊接結(jié)構(gòu)齒輪的內(nèi)應(yīng)力,用以減少焊接裂紋。

4.廣州的電子專業(yè)公司,用該項(xiàng)技術(shù)處理4噸重的鍛件毛坯。該公司規(guī)定鍛件進(jìn)行三次振動處理: 

1)毛坯(2)粗加工后(3)精加工后。三次處理后即保證了鍛件的穩(wěn)定性。

振動消除應(yīng)力實(shí)際上就是用周期的動應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加,使局部產(chǎn)生塑性變形而釋放應(yīng)力。這里,殘余應(yīng)力是作為平均應(yīng)力提高周期應(yīng)力水平而起作用的。

動處理是對構(gòu)件施加一交變應(yīng)力,如果交變應(yīng)力幅與構(gòu)件上某些點(diǎn)所存在的殘余應(yīng)力之和達(dá)到材料的屈服極,這些點(diǎn)將產(chǎn)生塑性變形。如果這種循環(huán)應(yīng)力使某些 點(diǎn)產(chǎn)生晶格滑移,盡管宏觀上沒有達(dá)到屈服極限,也同樣會產(chǎn)生微觀的塑性變形,況且這些塑性變形往往是首先發(fā)生在殘余應(yīng)力最大的點(diǎn)上,因此,使這些點(diǎn)受約束 的變形得以釋放從而降低了殘余應(yīng)力。這就是用振動時效可以消除殘余應(yīng)力的機(jī)理。

振動消除應(yīng)力是在交變應(yīng)力達(dá)到一定周次后實(shí)現(xiàn)的,這就是包效應(yīng)作用的結(jié)果。




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