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振动时效是我国推广的“、节能、环保”技术,以振动形式对工件施加一个动应力,动应力与工件自身的残余应力叠加后,达到或超过材料的微观屈服极限,使工件出现微观或宏观局部,整体这对于企业提高产品质量,降低时效成本,提高生产效率,解决燃煤热时效对环境污染问题具有重要意义。
随着科学技术的不断发展,振动时效仪已经广泛应用于各个行业当中了,不管是大型的工业生产还是小型的,振动时效设备的投入的使用都是的。振动时效仪在发动机上的使用已经成为一种趋势,通过相关数据统计,振动时效仪能够消除焊接应力设备完全达到对航空发动机焊接构件消除残余应力的要求,并可以应用到发动机的生产和维修中。
从宏观角度来看,振动时效使零件塑性变形,降低残余应力,均匀化,提高材料的变形耐受性,无疑是零件尺寸精度稳定的基本原因。振动时效的载荷试验结果表明,振动时效部件的抗变形能力不仅未时效部件,而且用热时效处理的部件。
在微观分析中,振动时效可以看作是作为周期载荷应用于零件的附加动态应力。 在失准、光栅滑移等金属学理论中,振动时效处理过程实际上是在工件共振状态下为工件各部位提供一定的动能。 如果该能量值与微观组织自身原始能量值之和足以克服微观组织周围的形势,微观区域必然发生塑性变形,产生残馀应力的扭曲晶格逐渐恢复平衡状态,产生应力。
振动时效器设备容易移动,可以在任何地方现场处理。 不受零件大小和材料的限制,从几十公里到几百吨的零件都可以使用设备。 特别是在某些大型部件无法进行热时效处理的情况下,振动时效更为明显。
经过振动时效处理的零件的残馀应力可以消除约20% ~ 80%。 可以提高零件的使用强度和疲劳寿命,减少应力腐蚀。 可以防止或减少热处理、焊接等工艺引起的微观裂纹的产生。 可以提高零件的抗变形性,稳定零件的精度,提高机械质量。
振动时效的特点
1.处理时间短; 2.节能环保; 3.运用简略,对操作者无特殊要求; 4.便利灵活,和随意调整时效地点; 5.关于常用工件,可批量处理。
经过焊接、切削、热处理等一系列加工制造工艺后,内部不可避免地产生残余应力,影响零部件的尺寸稳定性、精度、疲劳强度和加工性能,促进零部件内部裂纹的产生、扩展和应力腐蚀。因此,调整零部件内部残余应力分布状态,消除零部件内部的大应力,消除零部件内部的残余应力,使其均匀化,需要不同的时效方法。
实验证明,振动时效不仅可以消除残余应力,还可以消除残余应力峰值,使残余应力均匀,从而提高零件尺寸稳定性,提高工件的材料性能和疲劳寿命。随着振动时效理论的发展,许多技术障碍被突破,振动时效工艺在欧美国家得到了广泛的应用。此后,我国也陆续出现了各种振动时效系统(如亚谐振、频谱波形、模态宽带等)。
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