振动时效工艺在纺织机械行业的应用

点击数:692020-04-21来源: 振动时效仪,振动时效机

振动时效工艺在纺织机械行业的应用

一些大型焊接机架、箱体、搅拌容器和长搅拌轴等构件,由于缺少大型退火炉,而且部分构件材质、结构以及加工工艺本身的限制,无法采用热时效进行残余应力处理,因此迫切需要一种可靠、高效的消除残余应力的工艺方法。  振动时效工艺(VibratoryStressRelief)简称VSR技术,自20世纪70年代末从国外引进,经过国内的系统研究和消化吸收后,已在航天航空、机床、冶金、造船、矿山机械及纺织机械等行业推广使用,而且还制定了相应的指导技术文件和行业标准。

  振动时效是通过专门的振动时效设备,首先测出被处理工件自身的共振频率,再控制激振器,给工件施加一个与其共振频率相适应的周期激振力使工件产生共振。工件本身的各个部位获得一定的振动能量,这种能量一部分使工件产生宏观谐振,另一部分消耗在工件内部阻尼和微观的塑性变形上。随着应力集中区大量位错的滑移、空位和晶界的扩散,歪曲的晶格逐渐减少,振动能量更多地转向使工件产生宏观谐振,随着振动处理时间的延长,工件的振幅逐渐增大,工件的共振频率逐渐减小,当工件的残余应力被消除完毕时,这些参数的变化亦趋向稳定。
  我公司某搅拌器结合件全长7.5m,回转直径约3m,全重4.3吨,为低合金钢焊接结构。采用山东博纳机电有限公司ZS-2008型振动时效仪进行处理,激振器最大激振力10KN,可激振工件最大重量50吨。
  该件号为轴类零件,可参照典型梁型工件振动处理工艺进行。首先设计了专用工装支架在距两轴端约总长2/9的部位支撑工件,支架支撑工件处采用橡胶哈夫垫支撑,激振器固定在搅拌轴中央,拾振器用磁铁吸紧在一端。考虑到搅拌器残余应力较大,决定在搅拌轴截面上互相垂直的两个方向上都进行处理,其中一个为主振,另一个为副振。主振时间定为15分钟,副振时间5分钟。经过试振,对支撑位置、激振器装夹位置、拾振器位置进行了凋整,激振器偏心档位选择为60°,工件达到了较好的振动效果。在确定好以上工艺参数后,对工件进行了振动时效。
  搅拌器主振后,从相关曲线判断,达到振动时效工艺效果。考虑到搅拌器残余应力较大,又将搅拌轴转动90°,重新装夹激振器及拾振器,进行了5分钟的副振以加强振动时效效果。副振时相关曲线已趋稳定,说明工件的残余应力已消除完毕,振动已不再产生消除和均化残余应力和强化金属的作用。
  搅拌器经振动时效消除应力处理后,通过比照有关振动时效处理标准,证明振动时效技术在降低乃至消除搅拌器类零部件残余应力方面,是一种简便、有效、节能、环保和快捷的先进工艺,不受工件尺寸、重量、结构以及场地的限制,值得应用与推广。现在,振动时效工艺在公司其他一些大型零部件加工中也得到了广泛应用。

 

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