振动时效的本质是以振动的形式对工件施加附加应力。 附加应力和残余应力叠加后,当达到或超过材料的屈服极,工件会发生微观塑性变形,然后降低化工零件内的残余应力,使其尺寸精度稳定。
金属在铸造、锻造、焊接、切割和使用过程中,由于冷热和机械变形的作用,在工件中产生残余应力,使工件处于不稳定状态,降低了工件的尺寸稳定性和机械物理性能,导致工件在执行过程中产生应力变形和失效,尺寸精度无法。振动时效焊接技术应用于各行各业。随着振动时效设备技术的不断拓展,经济效益越来越显著,应用范围也在不断扩大。如果能完全适应现代工业社会的力量和环保的要求,会有更广阔的发展空间。
振动时效适用范围:焊接去应力、铸造消除应力、机加工振动去应力、方管焊接消除应力、钢结构消除应力、补焊消除消除应力、大型焊接结构消除应力、金属机加工后消除应力、锻压机床、剪板机、折弯机、桥梁结构、铝合金制品、不锈钢焊接、板焊去应力、非标焊接消除应力、金属去应力、防爆开关电器、人防门设备消除应力、智能机械装备制造消除应力
时效振动仪产品特点:
1、投资少适用性强。与传统的热时效相比它无需庞大的时效炉,现代工业中的大型铸件与焊接件越来越多也越来越大,如采用热时效消除应力则需建造大型时效炉,不仅造价昂贵、利用率低,而且炉内温度很难均匀,消除应力效果差。采用振动时效可以完全避免这些问题。因此,目前对长达几米至几十米的桥梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重达几吨至几十吨的超重型铸件,较多地采用了振动时效。
2、生产周期短。热时效往往需要经过数十小时的周期方能完成,而振动时效一般只需数十分钟即可完成。而且,振动时效不受场地限制可减少工件在时效前后的往返运输。如将振动设备安置在机械加工生产线上,不仅使生产安排更加紧凑而且可以消除加工过程中产生的应力。
3、使用方便。振动时效设备体积小、重量轻,便于携带,我国目前生产的激振器可振动处理300吨以下的工件,但振动装置本身仅重几十公斤。国外生产的可振动处理5公斤至150吨工件的全套振动设备其总重也不过一百公斤。正是由于振动处理不受场地限制,振动装置又可携至现场,所以这种工艺与热时效相比,使用简便,适应性较强,可安排在任何工序之间也可多次进行。
4、节约能源,降低成本,无废渣、废气及辐射等污染。在工件的共振频率下进行时效处理,耗能极小。实践证明,功率为0.25至1马力的机械式激振器可振动150吨以下的工件。其能源消耗仅为热时效的3~5%,成本仅为热时效的8~10%。加之热时效时均需要以煤、油等做为燃料不可必免地要排出大量的废渣、废气等不能够满足越来越高的环保要求。故振动时效已逐渐成为去应力的选择。
5、机械性能显著提高。经过振动时效处理的工件其残余应力可以被消除20~80%左右,高拉应力区消除的比低应力区大。可提高使用强度和疲劳寿命,而且从根本上防止了金属在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。还可以提高构件抗变形的能力,稳定构件的精度,提高机械质量。
超声波消除应力设备处理效果
大量实验数据表明,超声冲击可使钢制焊接接头的疲劳强度提高60~180%,疲劳寿命延长10~135倍;使铝、钛有色金属焊接接头的疲劳强度提高26~48%,疲劳寿命延长5~45倍。
济南九工机电设备有限公司致力于JG系列超声波冲击设备、振动时效设备、应力检测仪研发和生产。通过国外技术引进和研发部门的不断探索,产品的使用效果和使用品质得到大幅提升,完善的售后服务体系为公司市场份额占有率打下了坚实的基础。与此同时,公司在焊接应力消除领域有长期的实践经验和技术方面的优势,为金属内应力消除提供了更为有力的保障。
超声波消除焊接应力特点
超声冲击去除应力方法适合焊接应力(焊接过程中产生的应力)。 超声冲击技术的特点是单位时间内输入能量高,实施装置的比能量(输出能量与装置质量之比)大。振动处理频率可高达18KHZ-27KHZ,振动速度可达2m/s-3m/s,加速度高达重力加速度的三万多倍,高速瞬时的冲击能量使被处理焊缝区的表面温度以的速度上升到600℃,又以极快的速度冷却。这种高频能量输入到焊缝区表面后,使能量作用区的表层金属的相位组织发生一定的变化。 使焊缝区的金属表面层内的拉伸残余应力变为压应力,从而能大幅度地提高结构的使用疲劳寿命。 表面层内的金属晶粒变细,产生塑性变形层,从而使金属表面层的强度和硬度有相应的提高。 改善焊趾的几何形状,降低应力集中。 改变焊接应力场,明显减少焊接变形。