高頻振動時效裝置(振動法消除應力機器)
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振動時效技術,國外稱之為(張-137==9103==1859)Vibrating Stress Relief”簡稱“VSR”,旨在 通過專業的振動時效設備,使被處理的工件產生共振,并通過這種共振方式將一定的振動能量傳遞到工件的所有部位,使工件內部發生微觀的塑性變形――被歪曲的晶格逐漸 回復平衡狀態。位錯重新滑移并釘扎,從而使工件內部的殘余應力得以消除和均化,終防止工件在加工和使用過程中變形和開裂,保證工件尺寸精度的穩定性。
7.特別時候不宜高溫時效的材料和零件的消除應力處理
表一 振動時效與熱時效特點比較(張-先-生137==9103==1859)
項目 | 熱時效 | 振動時效 |
應力消除 | 40-80% | 30-90% |
能源消耗 | 高 | 比熱時效節能95% |
環境保護 | 有煙氣粉塵廢渣排放 | 無污染 |
尺寸穩定性 | 較好 | 比熱時效提高30%以上 |
生產費用 | 150-300元/噸 | 4-10元/噸 |
時效周期 | 20-60小時 | 20-50分鐘 |
抗變形 | 較差 | 比熱時效提高30-75% |
時效氧化 | 較大 | 可忽略不計 |
時效變形 | 有 | 無 |
大型工件 | 無法進爐處理 | 可方便就地處理 |
振動時效的由來及現狀高頻振動時效裝置(振動法消除應力機器)
由來及國外的應用情況
在工件的鑄造、焊接、鍛造、機械加工、熱處理、校直等制造過程中在工件的內部產生殘余應力,而殘余應力的存在 必然會導致一些不良的后果出現。
如:降低工件的實際承載能力而生裂紋;
易發生變形而影響工件的尺寸精度;
加速應力腐蝕;
降低工件的疲勞壽命等。
消除應力有:自然時效、熱時效、振動時效、靜態過載時效、循環加載時效等,雖然都有有缺點,但都在一定程度上達到消除和均化的目的。
振動時效源自于敲擊時效,在焊接中,施焊一段時間后立即用小錘對焊縫及周邊進行敲擊以防止裂紋產生,其原因就是隨時將焊接應力消除一些,以免終產生較大的應力集中。
敲擊法能量有限,后來發現使工件產生共振時,可給工件出入的振動能力,從而于1915年在美國產生世界上*臺關于振動消除殘余應力的。直到五十年代后期,電動機制造水平的提高,輕巧的振動時效設備陸續在美國、德國、英國、法國、蘇聯等國家出現,并不斷地被應用到機械制造業中,大量的實際應用證明這種方法比熱時效更能提高工件的尺寸穩定性。
2.國內發展及現狀
國內發展較晚,首先由孫照清總工程師等老一輩技術專家于74年出國考察,把技術帶回國內,并開始在機械部、并在“六五”期間在機械部提出攻關課題―――提高機床鑄件產品質量的大課題里面確定“振動時效可行性研究”。八五年機械部特批二萬五千美金與美國馬丁公司合作,引進當時世界上VSR--790型振動時效設備及相關技術。
特別是九一年JB/T5926-91《振動時效工藝參數選擇及技術時效設備要求》標準的誕生,使該技術得以較快的推廣和發展。