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發(fā)表于 2010-8-18 16:15:34
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振動時效的定義 0 Q3 P5 Z" {' {, K
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它描述的是這樣一個物理過程:即利用一種嚴(yán)格受控的振動能量,,對金屬工件進(jìn)行處理,,以解決工件加工過程中和加工之后出現(xiàn)的內(nèi)部殘余應(yīng)力導(dǎo)致尺寸變化及抗載荷能力變化問題。VSR對消除,、減少或均化金屬工件內(nèi)的殘余應(yīng)力,,提高工件抗動靜載、抗變形能力,,穩(wěn)定尺寸精度有超卓的功效,。 0 b# ~0 q1 [5 y4 ]
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振動時效原理 " ~9 h% T, U8 D* ?4 D
7 D# ^5 v u2 V1 ]5 p" y$ |從微觀方面分析,,振動時效可視為一種以循環(huán)載荷的形式施加于零件上的一種附加應(yīng)力。當(dāng)工件受到振動,,施加于零件上的交變應(yīng)力與零件中的殘余應(yīng)力疊加,。當(dāng)應(yīng)力疊加的結(jié)果達(dá)到一定的數(shù)值后,在應(yīng)力集中最嚴(yán)重部位就會超過材料的屈服極限而發(fā)生塑性變形,。這塑性變形降低了該處殘余應(yīng)力峰值,,并強(qiáng)化了金屬基體,而后振動又在另一些應(yīng)力集中較嚴(yán)重的部位上產(chǎn)生同樣作用,,直至振動附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加的代數(shù)和不能引起任何部位的塑性變形為止,,此時,振動消除和均化殘余應(yīng)力及強(qiáng)化金屬的過程就結(jié)束,。
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4 R, p6 j8 a( R5 d! G) @# v振動時效的效果如何判斷,?
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+ K: E" n* H6 L2 Y2 ^( |根據(jù)JB/T 10375-2002中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),有以下幾種方法: . N0 e- S, Z3 a% R6 U( @
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1,、參數(shù)曲線觀測法 5 Y9 U! E x1 y* c; c7 ? Z
& D- u. {8 Z+ X7 [! R" g可根據(jù)振動時效過程中實時打印的a-t曲線的變化及a-n曲線振動前后的變化評估振動時效的實際效果,。
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出現(xiàn)下列情況之一時,即可判定振動時效有效: % x$ M9 s q. ` X( x" h1 r
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a-t曲線上升后變平,; # [, K9 Z( y4 ?, q& J$ f
a-t曲線上升后下降,,最終變平; : K8 C3 R( f7 A1 W& v
a-n曲線振后共振發(fā)生了單項特征或組合特征的變化(出現(xiàn)振幅升高,、降低,、左移、右移),;
8 q; @, s! ^/ b0 b3 M1 s9 ^a-n曲線振后變的簡潔而平滑,; 9 S1 K* M+ E5 i4 p, d; ^) o
a-n曲線振后出現(xiàn)低幅振峰增值現(xiàn)象。
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, P- g. K% c" q, A( M* k2,、尺寸精度穩(wěn)定性測試:以尺寸精度為目的而進(jìn)行振動時效處理的焊接構(gòu)件,,振動后應(yīng)進(jìn)行尺寸測試。尺寸測試具體方法如下:
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(1),,振后尺寸測試 , }9 v4 c ~ B M- A* [
(2),加工后尺寸測試 , R' k" P! Y: K: {/ `; ^: l
(3),,長期放置,,定期進(jìn)行尺寸測試。
9 x2 V* s$ f& \3 S1 C(4),,在動載情況下測試 + R# n( ?) [6 C$ w2 q
) p( X7 Z) j% s" G+ c6 B所有測試結(jié)果應(yīng)當(dāng)滿足要求 ' B! V, u# z o* n- n2 ^- O, i
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3,殘余應(yīng)力檢測法 ( t& s3 r0 J) f9 \9 \
- w8 M' d9 y, h$ h% z* u8 f7 h9 [2 QA:推薦使用盲孔松弛法,,也可以使用X射線衍射法或在條件許可時使用磁性法。
' f. M ?/ ~: \3 j* Y" o1 i% Y$ F采用盲孔法測試時,,測試點處材料厚度應(yīng)大于鉆孔直徑的四倍,。 # u: O0 v' I1 u7 z& I9 n
用振前殘余應(yīng)力平均值,、振后殘余應(yīng)力平均值來計算應(yīng)力消除率,降低率應(yīng)大于30%,。
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% S* b- N% Y6 L用振前和振后的最大與最小應(yīng)力差衡量應(yīng)力的均化程度,,振動后的計算值應(yīng)小于振動前的計算值。最大及最小應(yīng)力一般應(yīng)以焊縫的主應(yīng)力或縱向應(yīng)力為準(zhǔn),。
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1 t$ o; |) T0 z" v8 ~+ P9 a* C& A傳統(tǒng)振動時效設(shè)備在應(yīng)用中的問題有那些,? 3 q: w7 }8 x! Z# y5 `, ^. |$ @
) r9 Z# B0 t) {
1振動時效必須是受過專業(yè)培訓(xùn)的人員操作,一般的工人即使受過培訓(xùn)也很難掌握這項技術(shù),; ( H& m9 J+ z# d& R1 Y. h
2有些復(fù)雜的工件必須是熟練的專業(yè)技術(shù)人員操作,,一般工廠很難做到; ! K+ n; L) y1 A' F1 D
3工件在單件生產(chǎn)時調(diào)整相當(dāng)繁瑣,,拾振器支撐點和激振點很難調(diào)到最佳狀態(tài),,一種工件就需要制訂一種工藝; 9 b& [; o+ }8 N* b1 O/ X
4需要操作者確定處理參數(shù),,對人的技能要求比較高
5 d. D3 ~" J: ] L, I" b5由于有效振型較少,,經(jīng)振動時效處理后達(dá)不到較高精度要求,很難納入工藝 # P: g* D( H" E z) }
6許多工件由于剛性和固有頻率太高,找不到共振峰無法振動,;機(jī)械制造業(yè)覆蓋面僅為23%
( ~; k! n7 _3 x9 Y0 c0 T7噪聲過大也是難以推廣的主要原因,。 ! W& F" j' ]0 X# W6 d
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振動時效的應(yīng)用范圍 # E2 V1 _# Z0 ?9 n; r! F
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根據(jù)振動時效JB/T5926-2005標(biāo)準(zhǔn),適用于:炭素結(jié)構(gòu)鋼,、低合金鋼,、不銹鋼、鑄鐵,、有色金屬(銅,、鋁、鈦及其合金)等材質(zhì)的鑄件,、鍛件,、焊接件、模具,、機(jī)械加工件,。
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振動時效取代熱時效所必須的條件
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1 不管工件固有頻率多高,剛性多強(qiáng),,所有工件必須能夠振動起來,;
9 a. N8 X/ o0 y* R2 為了達(dá)到或超過熱時效的效果,必須多振型處理,;
3 _% M! z1 A* S$ }3 振動處理效果不能依靠操作者技能和經(jīng)驗,,必須沒有人的因素,保證處理效果穩(wěn)定,,才能納入正式工藝,; ( \) Q, l1 q8 G9 y; E2 D( r$ M
4噪音要小,,在生產(chǎn)車間能夠就地處理 |
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