振动时效机在大型焊接件上的应用优势

点击数:662020-07-11来源: 振动时效

金属结构件在焊接、铸造等加工过程中,都会在工件内部产生残余应力,从而导致其变形或开裂,影响其使用寿命,因此有必要对工件进行消除残余应力的时效处理。时效有自然时效、热时效和振动时效。近年来振动时效机以其独特优点,在世界范围内得到了广泛应用。

振动时效消除残余应力使工件获得尺寸稳定性的机理可以从宏观和微观两方面解释:宏观上,当动残>时(动-一激振器施加给工件的周期性动应力,残一一残余应力,--材料屈服强度极限),工件会产生少量的塑性变形,使残余应力峰值下降,原来不稳定的残余应力得到松弛和匀化。同时由于包辛格效应,经一定时间的循环后,工件材料的当量屈服强度由原来的上升,直到与所受的应力相等,工件内部不再产生新的塑性变形,此时塑性变形变成弹性变形,工件的弹性性能得到强化,从而使工件的几何尺寸趋于稳定。微观上,因金属具有将机械能转变成热能的性质,即使在动残<时,也会产生微观的塑性变形。其机理为:由振动输入的活化能使位错移动,在位错塞积群的前沿引起应力集中而产生塑性变形;同时,迁移的位错切割位错群,以致使位错钉孔,材料基体得到强化,使松弛刚度增大,工件获得尺寸稳定性。


振动时效的工艺过程很简便。首先用胶垫支撑好工件,然后将激振器和测振器固定在工件上,就可以开机进行振动时效处理了。如果使用全自动工艺,先是振前扫频搜寻共振峰,找到共振峰后,设备将自动优选最佳亚共振点共振时效半小时左右,并自动进行振后扫频和打印时效曲线作为质检依据,整个时效过程就完成了。在实际加工中,工件的重量、体积、结构形状具有多样性,在振动时效前很准确制定出各工艺参数,工件的主振频率、辅振频率、激振力及激振点和支承点位置等参数必须通过调整才能准确得出。


总结来讲,振动时效机在大型焊接件上的应用有提高抗动载变形能力,稳定尺寸精度和防止裂纹的优势!



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