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JG-T6Y 南阳振动时效仪,消除焊接残余应力设备
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经销商振动时效设备厂家
振动时效机 振动时效技术又称“振动消除应力法”,国外简称“VSR”技术。它的实施过程是通过振动时效装置的控制系统控制激振器的转数和偏心作用在工件上产生离心 力,使工件发生共振(谐振),让工件需时效部位产生一定幅度、一定周期的交变运动,并吸收能量,经过一定时间的振动引起工件微小塑性变形及晶粒内部位错逐 渐滑移,并重新缠绕钉扎使得残余应力被消除和均化,防止工件变形和开裂,从而达到提高工件尺寸精度稳定性,增强工件的抗变形能力和提高疲劳寿命。
从宏观角度分析振动时效使零件产生塑性变形,降低和均化残余应力并提高材料的抗变形能力,无疑是导致零件尺寸精度稳定的基本原因。从分析残余应力松驰和零 件变形中可知,残余应力的存在及其不稳定性造成了应力松驰和再分布,使零件发生塑性变形。故通常采用热时效方法以消除和降低残余应力,特别是危险的降 值应力,振动时效同样可以降低残余应力,零件在振动处理后残余应力通常可降低30—80%,同时也使峰值应力降低使应力分布均匀化。
从微观方面分析振动时效可视为一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加动应力,工程上采用的材料都不是理想的弹性体,其内部存在着不同类型的 微观缺陷,铸铁中更是存在着大量形状各异的切割金属基体的石墨。故而无论是钢、铸铁或其他金属,其中的微观缺陷附近都存在着不同程度的应力集中,当受到振 动时,施加于零件上的交变应力与零件中的残余应力叠加。当应力叠加的结果到一定的数值时,在应力集中严重的部位就会超过材料的屈服极限而发生塑性变形。 这种塑性变形降低了该处残余应力降值,并强化了金属基体,而后振动又在一些应力集中较严重的部位上产生同样作用,直至振动附加应力与残余应力叠加的代数和 不能引起任何部位的塑性变形为止,此时振动便不再产生消除和均化残余应力及强化金属的作用。
实践证明振动时效替代热时效后可节约能源90%以上,提高抗变形能力30%以上,尺寸稳定性提高30%以上,疲劳寿命提高20%以上。处理时效通常只需15 —45分钟,不分场地,不受工件尺寸、形状、重量等限制,可处理几公斤至几百吨的工件。便携工件不需运输可就地处理,可插在任何工序之间进行处理。采用振 动时效可提高工效几十倍,它具有减少环境污染、缩短生产周期、改善劳动条件、工艺简便等优点,是一项投资少、见效快、综合效益显著的工艺。
振动时效适应于碳素结构钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属(铜、铝、锌及其合金)等铸件、锻件和焊接件及其机加工件
振动时效工艺特点
振动时效之所以能够部分地取代热时效,是由于该项技术具有一些明显的特点。
1.机械性能显著提高
经过振动处理的构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。因此可以提高使用强度和疲劳寿命,降低应力腐蚀。
可以防止或减少由于热处理、焊接等工艺过程造成的微观裂纹的发生。
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。
2.适用性强
由于设备简单易于搬动,因此可以在任何场地上进行现场处理。它不受构件大小和材料的限制,从几十公斤到几百吨的构件都可使用振动时效技术。特别是对一些大型构件无法使用热时效处理时,振动时效就具有更加突出的性。
阳江振动时效仪,阳江振动时效设备
3.节省时间、能源和费用
振动时效只需30分钟即可进行下道工序。而热时效至少需一至二天以上,且需大量的煤油、电等能源。因此,相对于热时效来说,振动时效可节省能源90%以上,可节省费用90%以上,特别是可以节省建造大型焖火窑的巨大投资。
三、振动时效工艺的发展及应用
用振动的方法消除金属构件的残余应力技术,于1900年在美国就取得了利。但由于人们长期使用热时效,加上当时对振动消除应力的机理还不十分明确,且高速电机尚未出现造成设备沉重、调节不便,因此该项技术一直未得到发展和应用。
据统计,目前世界上正在使用的振动时效约有一万台以上。美国采用振动时效工艺的有700多个公司,苏联和东欧一些国家也在大量使用,都取得了明显的经济效益。许多国家都已将振动时效定为某些机械构件必须采用的标准工艺。在英国几乎没有一家公司不使用该项技术的。
振动处理在国外的应用范围比较广,被处理构件的类型也比较多。例如:
1.北京一机床公司生产大型精密机床,其床身与立柱要求精度为0.01mm/2m。过去采用热时效其精度保持性较差,后来改用振动时效,满足了精度要求,因此现在已将振动时效定为该项产品的标准工艺。
2.上海生产的铝合金铸造精密泵体,其尺寸为275×300×150mm,也是用振动时效来保证其精度的。
3.深圳的工程公司,用振动时效来消除8吨重的焊接结构齿轮的内应力,用以减少焊接裂纹。
4.广州的电子专业公司,用该项技术处理4吨重的锻件毛坯。该公司规定锻件进行三次振动处理:
(1)毛坯(2)粗加工后(3)精加工后。三次处理后即保证了锻件的稳定性。
振动消除应力实际上就是用周期的动应力与残余应力叠加,使局部产生塑性变形而释放应力。这里,残余应力是作为平均应力提高周期应力水平而起作用的。
振 动处理是对构件施加一交变应力,如果交变应力幅与构件上某些点所存在的残余应力之和达到材料的屈服极,这些点将产生塑性变形。如果这种循环应力使某些 点产生晶格滑移,尽管宏观上没有达到屈服极限,也同样会产生微观的塑性变形,况且这些塑性变形往往是首先发生在残余应力最大的点上,因此,使这些点受约束 的变形得以释放从而降低了残余应力。这就是用振动时效可以消除残余应力的机理。
振动消除应力是在交变应力达到一定周次后实现的,这就是包效应作用的结果。