振动时效在纺织机械零部件制造中的应用

点击数:622020-05-20来源: 振动时效

振动时效在纺织机械零部件制造中的应用


一些大型焊接机架、箱体、拌和容器和长拌和轴等构件,因为短少大型退火炉,并且部分构件原料、结构以及加工工艺自身的约束,无法选用热时效进行剩余应力处理,因而迫切需要一种牢靠、高效的消除剩余应力的工艺办法。
振荡时效工艺(VibratoryStressRelief)简称VSR技能,自20世纪70年代末从国外引入,通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职业推行运用,并且还拟定了相应的指导技能文件和职业规范。

振荡时效是通过专门的振荡时效设备,首先测出被处理工件自身的共振频率,再操控激振器,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发生共振。工件自身的各个部位获得必定的振荡能量,这种能量一部分使工件发生微观谐振,另一部分耗费在工件内部阻尼和微观的塑性变形上。跟着应力集中区大量位错的滑移、空位和晶界的分散,歪曲的晶格逐步减少,振荡能量更多地转向使工件发生微观谐振,跟着振荡处理时刻的延伸,工件的振幅逐步增大,工件的共振频率逐步减小,当工件的剩余应力被消除结束时,这些参数的变化亦趋向安稳。
我公司某拌和器结合件全长7.5m,反转直径约3m,全重4.3吨,为低合金钢焊接结构。选用山东煜宏科技有限公司KL—10B型振荡时效仪进行处理,激振器最大激振力10KN,可激振工件最大分量50吨。
该件号为轴类零件,可参照典型梁型工件振荡处理工艺进行。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,支架支撑工件处选用橡胶哈夫垫支撑,激振器固定在拌和轴中央,拾振器用磁铁吸紧在一端。考虑到拌和器剩余应力较大,决定在拌和轴截面上相互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。主振时刻定为15分钟,副振时刻5分钟。通过试振,对支撑位置、激振器装夹位置、拾振器位置进行了凋整,激振器偏疼档位挑选为60°,工件达到了较好的振荡效果。在确定好以上工艺参数后,对工件进行了振荡时效。

拌和器主振后,从相关曲线判断,达到振荡时效工艺效果。考虑到拌和器剩余应力较大,又将拌和轴转动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荡时效效果。副振时相关曲线已趋安稳,阐明工件的剩余应力已消除结束,振荡已不再发生消除和均化剩余应力和强化金属的效果。
拌和器经振荡时效消除应力处理后,通过对比有关振荡时效处理规范,证明振荡时效技能在降低乃至消除拌和器类零部件剩余应力方面,是一种简洁、有效、节能、环保和快捷的先进工艺,不受工件尺度、分量、结构以及场地的约束,值得应用与推行。现在,振荡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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