振动消除应力简称VSR(Vibratory Stress Relief),它是利用一受控振动能量对金属工件进行处理,达到消除工件残余应力的目的。国内外大量的应用实例证明,振动时效对稳定零件的尺寸精度具有良好的作用。然而,对于振动时效稳定尺寸精度的机理,迄今为止尚无系统的、满意的解释。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。从分析残余应力松弛和零件变形中可知,残余应力的存在及其不稳定性造成了应力松弛和再分布,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,特别是危险的峰值应力。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20-30%,有时可达50-60%,同时也可使峰值应力降低,使应力分布均化。振动时效设备可以帮助制造商优化产品的振动性能。河南小型振动时效工艺
振动时效三大工艺特点:1.提高构件机械性能经过振动时效处理机的构件其残余应力可以被消除20%~80%左右。可以提高构件的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.适用性强由于振动时效处理机简单易于搬动,因此可以在任何场地上进行现场处理。从几十公斤到上百吨的构件都能够使用振动时效处理机。特别是对一些大型构件无法使用热时效处理时,振动时效处理就具有更加突出的优越性。3.节省时间、能源和费用振动时效处理机只需30分钟就可进行下道工序。而热时效至少需要二天以上,且需大量的煤油、电等能源。因此,相对于热时效来说,振动时效处理可节省90%以上的能源及费用,并且节能环保,受到众多客户的一致选用。江西振动时效生产厂家振动时效设备可以帮助制造商发现并修复设计上的问题。
残余应力检测法是对振动消除残余应力效果评定较重要也是较直观的方法,各振动标准由于其适用对象不同,其残余应力检测评价的方法和指标略有不同,从检测方法、检测要求、评价指标三个方面对各振动标准进行了统计。以下分标准对应力检测评定方法进行具体介绍: JB/T 10375-2002 《焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求》。检测方法:推荐使用盲孔松弛法,也可使用X射线衍射法或在条件许可时使用磁性法。检测区域:采用盲孔法测试时,测试点处材料厚度应大于钻孔直径的四倍。测点数量:每个构件可选择二至三条主焊缝。每条主要焊缝的测试点不得少于三个。测试点应布置在焊缝中心或焊缝根部。评定指标:用振前和振后的应力平均值计算应力降低率,降低率应大于30%。用振前和振后的较大与较小应力差衡量应力的均匀化程度,振动后的计算值应小于振动前的计算值。较大及较小应力一般应以焊缝的主应力或纵向应力为准。
振动时效工艺耗能少(是热时效的2%左右)、设备投资少、效率高,其在节能、减少环境污染和提高产品性能方面有优越的表现,使得这一高新技术在各行各业中有普遍的应用前景。对于那些无需改变组织状态、非加工硬化材料,振动时效完全可以取代热时效。此外,振动时效可处理热时效不能处理的大型工件。一方面,振动时效可以看成是在周期性动应力作用下循环应变的过程。由于金属晶体内存在有大量的位错,在循环应变下,位错克服阻力而运动,产生滑移使晶体发生微观塑性变形,残余应力峰值下降,从而改变了工件原有的内应力场,工件内部应力降低,并重新分布,在较低的应力水平下达到平衡。另一方面,振动时效以机械能的形式施加给工件一定的振动能量,从而提高了构件内部晶体的动能,加快了畸变晶格恢复平衡位置的速度,晶格排列趋于平衡,工件内部阻尼减小,内应力峰值降低,分布均化。振动时效的影响可能与材料的热膨胀系数和热导率等热学性质相关。
目前,振动时效技术已在建筑、机械、装备制 造等领域得到了普遍的应用。振动时效技术与自然时效和热时效技术相比,具有低能耗、高效率、低成本、绿色环保等优点。随着产品制造技术的发展, 对构件性能的要求越来越高,新的时效工艺和理论 也在相应地不断发展。综合当前的研究成果,振动时效技术仍存在以下问题值得深入研究探索:(1) 应力调控的微观作用机理。需要研究如何利用振动或蠕动的频率、功率和时间去打破、消弱或增强晶格间约束力的机理,以及研究高能声波在 材料内部以强烈振幅传播所造成的局部升温对材料晶体原子克服位错阻力做功的关系。较终通过有效地控制晶格间的约束力和松弛状态来实现有效 调节和控制残余应力。(2) 振动时效效果检测技术。振动时效设备能动态追踪功能可保证振动处理始终在标准要求的亚共振区进行。江西超声波振动时效企业
振动时效设备可以进行多种不同振动模式的测试,如冲击、滚动等。河南小型振动时效工艺
振动时效工艺过程分为哪几步?振动时效处理过程是将激振器刚性夹持在被处理工件的适当位置,首先根据零件大小,形状和加持情况来调节激振频率,较好使零件在其固有频率下进行共振,然后根据零件所需动应力或振幅的大小来调节激振力。零件的振动状态和动应力,可用测量振动和应力的仪表来检测。通常将感受元件(加速度计或速度计)接于被振物体上,振动时,感受元件把接收到得振动信号送往测试仪表,经放大电路将信号放大并指示出各种所需的参数值。振动状态的主要指示参数是振幅、频率和振型。振动状态和激振力的控制是通过控制激振器的控制装置来实现的。它能调节激振力、激振频率和振动时间。被处理零件在所需频率和振动强度下振动一段时间后,振动时效即告结束。这个工艺过程一般为几分钟或几十分钟。河南小型振动时效工艺