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振动时效设备对抗变形能力的影响。零件的变形不仅取决于残余应力的大小和分布,还与松弛刚性和抗变形能力有关。振动时效设备不仅能构减少和均化残余应力,还可提高材料的抗变形能力,即提高材料的弹性性能。
“振动时效处理设备”主要利用共振原理对被时效工件进行整体应力消除和均匀化,防止其变形开裂。 由于需要使被时效工件发生共振,在整个工作过程中,用橡胶垫或枕木支撑工件离地,对桥梁、钢结构工厂等固定工件不能进行有效的时效; “超声波冲击装置”通过自由动作的超声波冲击枪与工件接触,根据对象消除工件的局部应力,想对哪个部位施加冲击,将冲击枪对准哪里就可以了。
由于“振动时效处理装置”的振动方式不是利用上下振动,而是利用正玄波进行打击作用,因此振动能量也相应减少。 另一方面,“超声波冲击装置”进行前后的冲击运动,因此输出的能量不会衰减,因此到达工件的有用功远远大于振动时效装置。
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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。
振动时效也可看作在周期动应力作用下循环应变,金属材料内部晶体位错运动使微观应力增加,达到调节应力稳定构件尺寸的过程。
在实际加工中,工件的重量、体积、结构形状具有多样性,在振动时效前很准确制定出各工艺参数,工件的主振频率、辅振频率、激振力及激振点和支承点位置等参数通过调整才能准确得出。
其特点有:
1. 投资少
2. 生产周期短
3. 使用方便
4. 适应性强
5. 节约能源,降低成本
6. 机械性能显著提高
7. 符合环保要求
8. 操作简单,易于实现机械自动化。
9. 振动时效设备可避免金属零件在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。
振动时效设备的构造和工作过程详解
机械加工过程中,为了零件在毛坯或粗加工情况下仍然具有的切削性能,需要对毛坯或粗加工的轴类零件进行消除内部剩余应力的处理。这种消除内部剩余应力的处理技能主要有两种,一种是调质处理,另一种是振荡时效消除应力。其中,振荡时效处理是经过振荡的方法给轴类零件施加一个动应力,当施加的动应力与轴类零件自身的剩余应力叠加后,到达或材料的微观屈从极,轴类零件就会发生微观或宏观的部分、全体的弹性塑性变形,一起下降并均化轴类零件内部的剩余应力,终究到达避免轴类零件在车削等精加工工序及投入使用后的变形与开裂,稳定轴类零件的尺寸与几许精度。 现在,对包括轴类零件在内的零件进行振荡时效处理的遍及方法是,将毛坯或粗加工好的零件从机床上卸下,搬移至振荡时效处理场地、放置在具有必定弹性的支撑体上,再将激振器安装在被处理零件上、经过激振器对被处理零件输出消除内部剩余应力的激振力,待振荡时效处理好后,再将零件搬移至对应机床进步行相应的精加工。
从宏观的角度分析,时效振动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,无疑是导致零件九工尺寸精度稳定的基本原因。由时效振动的加载试验结果可知,时效振动件的抗变形能力不仅未经时效的零件,也经热时效处理的零件。
从微观方面分析,时效振动可视为一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加的动应力。从错位、晶格滑移等金属学理论上解释,其主九工要观点是时效振动处理九工过程实际上是通过在工件的共振状态下,给九工工件的每一部位(晶格)施加一定的动能量,如果施加的这个能量值与微观组织本身原有的能量值之和,足以克服微观组织周围的井势(恢复平衡的束缚力),则微观区域必然会产生塑性变形,使产生残余应力的歪曲晶格得以慢慢地恢复平衡状态,使应力集中处的错位得以滑移并重新钉扎,达到消除和均化残余应力的目的。