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工件内部残余应力的存在会在一定程度上导致一些不良现象,主要表现为微观裂纹,腐蚀的加剧会导致工件设备尤其是机械设备存在隐患。为了消除工件设备内部的残余应力,生产厂家常采用自然时效、热时效、振动时效和超声波冲击时效,其中后两种时效方法的优势为明显。沈阳振动时效仪在一定程度上达到了消除和均化残余应力的目的。
振动时效技术具有节能、节省费用、方便简单、省时省力、减少污染等优点,因此受到国内外的广泛重视。
结合振动时效设备的技术原理、计算机控制技术,控制冲击器的转速和偏心距离。使工件发生共振。使工件的时效部位产生一定振幅和一定周期数的交替运动,吸收能量。因此,工件内部的粘弹性塑料金属发生了一些微观力学变化,在一定程度上减少了,均匀化学零件内部的残余应力提高了,从而提高了工件的尺寸稳定性和寿命。
其控制系统具有自动、手动振前扫频功能,得出构件本身固有频率,并自动选择佳亚共振峰进行时效处理,自动进行振后扫频和记录振动时效工艺数据、曲线,后按国家标准(GB/T25712-2010)的参数曲线检测法,通过比较时效前后及过程中工件的有效固有频率及其加速度等参数的变化来定性地判断时效效果。
振动时效(VSR)就是在激振设备周期性——激振力的作用下在某一频率使金属构件共振,形成的动应力使构件在半小时内进行数万次较大振幅的亚共振振动,使其内部残余应力叠加,达到一定数值后,在应力集中处,会超过屈服极限而产生微小的塑性变形,降低该处残余应力,并强化金属基体;而后振动在其余应力集中部分产生同样作用,直至不能引起任何部分塑性变形为止,从而使构件内残余应力降低和重新分布,处于平衡状态,提高材料的强度。构件在后序安装使用中,因不再处于共振状态,不承受比共振力更大外力作用,振后构件不会出现应力变形。
振动装置与其他两种老化方法一样,通过物理效果处理残余应力的释放。残余应力的消除只是微观概念,其原理只能用微观原理理论解释,所以肉眼无法观察残余应力是否被消除,消除了多少。
在金属的铸造、锻造、焊接、切割和使用过程中,加热冷却和机械变形导致工件内部产生残余应力,使工件不稳定,降低了工件的尺寸稳定性和机械物理性能,导致作业过程中的应力变形和失效,尺寸精度无法。随着振动焊接技术在各行业的应用,可以看出振动时效设备技术不断发展,经济效果日益,应用范围不断扩大。如果能完全适应现代工业社会的动力和环境保护的要求,就会有更广阔的发展空间。
对于振动老化过程中的机理,国内外已进行了大量的研究工作,并取得了以下共识。振动时效是对金属元件施加周期性力(动应力)。在振动时效过程中,应用于金属构件各部分的动态应力与内部残余应力重叠。如果叠加尺寸大于金属零部件的屈服极限,金属零部件的光栅就会滑动,发生微小的塑性变形,达到终残余应力的意图。
在焊接、铸造、锻造和机械加工过程中,时效机的金属构件会产生残余应力,地影响构件的尺寸稳定性、刚度、强度和加工功能。“时效”是一种降低残余应力,稳定零件尺寸精度的方法。目前消除残余应力常用的方法有热时效、自然时效和振荡时效。
热时效存在着能耗大、本钱高、资料机械功能下降、大工件等弊端;天然时效时间长,功率低,仅能使应力消除2 %~10 %等弱点。在很多国家60年代开始研讨采用振荡时效来消除金属工件内剩余应力。跟着研讨的深化,振荡时效工艺技术便发生并不断改进。振荡时效工艺,国外称为“VSR”办法,是利用共振原理下降和均化金属结构内部剩余应力,获得结构尺度精度稳定的一种新技术,其特色可取代传统的热时效和天然时效工艺。
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