振蕩時效的本質是以振蕩的形式給工件施加附加應力,當附加應力與剩余應力疊加后,達到或材料的屈從極,工件發(fā)生微觀塑性變形,然后下降和均化工件內的剩余應力,并使其尺度精度達到穩(wěn)定?! ?br />
金屬工件在鑄造、鍛壓、焊接和切削加工和使用過程中,由于熱冷、機械變形效應,工件內部產(chǎn)生殘余應力,使工件處于不穩(wěn)定狀態(tài),降低了工件的尺度穩(wěn)定性和機械物理性能,導致工件在執(zhí)行過程中發(fā)生應力變形和失效,尺度精度無法。
振動時效的焊接技能應用于各行各業(yè)的表現(xiàn),振動時效設備技能的不斷拓展,經(jīng)濟效益越來越顯著,使用范圍不斷擴大。 如果能充分適應現(xiàn)代工業(yè)社會的動力和環(huán)境保護的要求,就會有更廣闊的發(fā)展空間。
頻譜諧波技術在振動時效領域的應用
在21世紀初一種新的振動時效技術在中國出現(xiàn)了,她摒棄了原有振動時效技術攻關方向,辟蹊徑,從另外一個全新的角度,去詮釋振動時效的價值。突破了原有的技術瓶頸,迎來了振動時效應用的一個全新時代。因為其找頻方式與處理頻率,被稱為頻譜諧波技術。頻譜諧波技術不再沿用原有的掃頻方式,而是通過對工件進行頻譜分析找出工件的幾十種諧波頻率,在這幾十種諧波頻率中優(yōu)選出對消除工件殘余應力效果佳的五種不同振型的諧波頻率進行時效處理,達到多維消除應力提高尺寸精度穩(wěn)定性的目的。頻譜諧波方式無論工件大小、頻率剛度高低、材料特性如何,都能找到五個不同振型的諧波峰。 不受激振器轉速范圍限制,對激振點和拾取點無特殊要求,可應對副共振無法處理的剛性高、固有頻率高的工件,可應對尺寸精度要求高的工件,振動噪聲低,機械行業(yè)覆蓋面接近。 的轉速都在6000RPM以下,也解決了副諧振設備噪聲大的問題。
構件經(jīng)過焊接、切削、熱處理等一系列加工制造工藝后,其內部不可避免地會產(chǎn)生殘余應力,影響構件的尺寸穩(wěn)定性、精度、疲勞強度及機械加工等性能,促進構件內部裂紋的產(chǎn)生、擴展及應力腐蝕。 因此,需要采用不同的時效方法調整構件內部的殘余應力分布狀態(tài),消除構件內部的峰值應力,達到消除構件內部殘余應力均勻化的目的。
自然時效:下降殘余應力不大,但工件尺寸穩(wěn)定性好,方法簡單,但生產(chǎn)周期長,占用場地大,處理難度大,不能及時發(fā)現(xiàn)構件內缺陷。 熱時效:①熱時效工藝要求嚴格,要求爐內溫差±25℃以下,升溫速度50℃/小時,降溫速度20℃/小時。 ②能耗高,生產(chǎn)成本高。 熱時效爐內溫度不均勻,無法嚴格控制升降溫速度。 ③在同一爐內,通過熱時效消除應力不均。 ④勞動強度大,污染嚴重,目前大部分已被振動時效取代。
位錯的滑動在一個方向上直線積累。 微應變積累識別一個宏觀量后,金屬組織內殘余應力較大處的位錯堵塞交替開通,局部釋放較大的殘余應力,隨之構件宏觀應力得到緩和,殘余應力峰值降低,重新承受構件原有的應力場,終降低構件的殘余應力 位錯堵塞,妨礙位錯移動,之后基體被強化,提高了部件的抗變形性,部件的尺寸精度穩(wěn)定。
出產(chǎn)周期短。天然時效需經(jīng)幾個月的長時間放置,熱時效亦需經(jīng)數(shù)十小時的周期方能完結。而振蕩時效一般只需振蕩數(shù)十分鐘即可完結,并且振蕩時效不受場所限制,可減少工件在時效前后的往返運輸,如將振蕩設備安頓在機械加工出產(chǎn)線上,不只使出產(chǎn)安排更緊湊并且能夠消除加工過程中發(fā)生的應力
使用方便。振蕩設備體積小、重量輕,因此便于攜帶。
因為振蕩處理不受場所限制,振蕩設備又可攜至現(xiàn)場,所以這種工藝與熱時效相比使用簡便適應性較強。