大型储罐安装中振动时效消除应力的应用

介绍了焊接应力－裂纹的产生原因,振动时效原理,振动时效方法、程序、工艺参数选择、效果评定方法,以及工程实际应用情况。     

高强度铝合金厚板振动时效工艺的研究

高强度铝合金中存在的残余应力引起工件变形与尺寸不稳定,是长期困扰工程界的技术难题。振动时效是一种能有效地降低残余应力和提高尺寸稳定性的技术,其中,振动时效工艺的掌握至关重要。介绍了振动时效工艺的基本原则,再用悬吊简化的振动台的方法对高强度铝合金厚板进行振动时效,展示了其具体的振动时效的工艺过程,达到了理想的时效效果。铝合金厚板的振动时效工艺直接影响着时效效果。     

基于振动时效仿真的流变塑性模型

振动时效是一种局部循环塑性现象,当循环载荷与材料内部残余应力叠加超过材料的局部屈服强度时就会发生残余应力释放。采用流变塑性模型对振动时效进行仿真,分析了振动时效过程中应力幅、应变幅、振动频率、振动周期和材料屈服应力等对振动时效的影响。结果表明,振动时效中应力释放很大程度上取决于应力幅或应变幅,振动频率和材料参数也是关键因素,而振动周期或时间对振动时效没有很大影响。将此振动时效模型应用于7075铝合金试样机械载荷下的应力松弛实验,所得结果与仿真较一致。     

振动时效工艺在消除膨胀波纹管残余应力中的应用

膨胀波纹管体冷压成型后存在较大的残余应力常导致管端面严重变形和尺寸不稳定,已成为制约管体焊接连接质量和效率提高技术瓶颈。探索振动时效法用于消除或减弱波纹管体残余应力的可行性。结合室内试验和现场试验数据,建立振动时效法适用的关键技术、工艺参数、评价方法以及后处理分析手段。采用所建立的评价体系,通过振动时效参数曲线观测和盲孔法残余应力测量,评定了该试验振动过程及振动时效效果有效性,这证明振动时效工艺可显著降低膨胀波纹管残余应力,能够满足膨胀波纹管焊接等工程需要,提高其尺寸稳定性。     

基于应变振型的振动时效激振频率的确定方法与实验研究

为了获得较为理想的振动时效效果,提出基于应变振型的振动时效激振频率的确定方法。采用ANSYS有限元软件,对构件进行数值模态分析,通过分析应变振型和残余应力的分布规律,确定了基于应变振型的振动时效激振频率的确定方法和步骤,并在此基础上进行了振动时效的实验研究,验证该方法的提出对振动时效效果改善的有效性。结果表明:对于激振频率的选择应以构件表面的残余应力分布为依据,共振应变函数ψr为准则;通过该方法合理选择振动时效的激振频率,能够获得较为理想的振动时效效果。基于应变振型的振动时效激振频率的确定方法的提出,为振动时效激振频率的确定提供了技术思路,改善了振动时效的效果,具有一定的工程应用价值。     

振动时效法在薄壁铸件上的应用

介绍了振动时效法消除残余应力的机理以及在薄壁铸件上的应用。通过对振动时效工艺参数,包括激振点、支撑点、激振频率、激振力和激振时间等的分析,优化出了薄壁铸件的振动时效工艺。振动时效后薄壁铸件残余应力降低35%以上,应力分布得到了均化,同时与热时效相比,节约工艺成本70%以上,大大地缩短了处理时间。     

振动时效效果的振动评价

本文通过实验分析,揭示了振动时效前后材料微观组织的变化规律,研究了残余应力松驰与刚度变化间的相互关系,在此基础上,借助振动模态灵敏度分析,建立了一种评价振动时效效果的振动判据。     

振动时效技术研究进展

振动时效技术以低能耗、低成本、高效率、高环保等优点,已成为降低构件残余应力的标准工艺。介绍了振动时效技术降低残余应力的宏观及微观机理;针对基于振动时效原理衍生了频谱谐波时效技术,高频微观激振时效技术和超声振动时效技术,分析了各自的技术特点和国内外研究现状;介绍了无损检测方法在振动时效效果评估的技术特点和应用;总结振动时效技术的发展概况,提出今后的发展趋势和研究方向。     

振动时效应用于铝合金时动应力的选择

从振动时效机理分析出发,分析动应力的影响因素和分布情况,并提出要产生局部的塑性变形而且不产生疲劳损伤时动应力大小的选择原则.对高强度铝合金方板以悬吊方式进行振动时效实验来检验.提出振动时效技术在铝合金应用中关键参数动应力的选择原则.     

结合振型对铸件激振参数的优化

依据振动时效机理并结合试验模态分析技术,系统研究了箱体类铸件的振动时效激振参数．结果表明,激振参数应根据铸件固有振动形态进行设计：选择振型比较均匀的低阶固有频率进行激振,激振点选择应为该阶振型的波峰位置,支撑点选择应为该阶振型的节线处．     

高频振动能量放大装置的优化设计与实验研究

为了提高高频振动时效消除残余应力的效果,优化设计一种高频振动能量放大装置。采用正交实验法结合ANSYS有限元软件,以振幅放大倍数和振幅均匀性评价因子为目标函数,结构尺寸参数为设计变量,对高频振动能量放大装置进行优化设计。通过实验研究高频振动能量放大装置的应用对高频振动时效消除AISI 1045钢淬火试样残余应力的影响;结果表明:高频振动能量放大装置的振幅放大倍数可以达到7.30、振幅均匀性评价因子可以低至0.68;高频振动能量放大装置能够显著的放大电磁式激振器的输出振幅,同时能够输出相对均匀的振幅;高频振动能量放大装置的应用显著的提高了高频振动时效消除残余应力的效果;基于正交实验法结合ANSYS有限元软件进行高频振动能量放大装置的优化设计,可以减少设计方案的数目,提高设计的效率,具有工程应用价值。     

振动时效在铝合金厚板应力消减中的局限与应用

运用振动时效对材料应力消减的作用,结合铝合金厚板残余应力消减后的分布及效果,认为振动时效对厚板结构残余应力消减作用有限。而运用位错理论和最小能量法分析,发现振动时效对材料因内部微结构差异而形成应力集中区域的应力松弛释放有所贡献,在一定激振频率和时效时间条件下,完全可以造成材料局部的微屈服,减小了微结构间残余应力水平,从而对板内应力的均匀化过程起到一定效果。借助实验对厚板振动时效前后表面应力强度和板形尺寸稳定性对比发现,振动时效对稳定板形和消减大梯度表面残余应力具有显著作用。     

振动时效装置校准问题的探讨

通过分析振动时效装置的原理，找出影响振动时效装置处理效果的多种因素，对装置的校准方法进行探讨，方便用户对装置的使用。     

支铰钢梁的振动时效与残余应力分析

为消除刘家道口弧形闸门支铰钢梁焊接后的残余应力,通过有限元分析,确定了采用振动时效工艺,并对振动时效的效果进行了分析。结果表明：振动时效方案可有效消除钢梁的残余应力,为同类工程消除残余应力提供了范例和经验。     

振动时效在刺绣机机架加工中的应用

本文基于现场试验 ,简要介绍了振动时效 (VSR)在刺绣机机架应用过程中的一些技术要点和振动参数设定 ,并根据JB/T5 92 6— 91中相关的VSR效果评定标准论证了本次试验方案的可行性 ;同时 ,本文将动应力测量法引入VSR效果评定中 ,并与其它方法相比较。结果表明通过动应力测量来进行VSR效果评定具有便捷、定量、经济的优点 ,是一种应用性技术。     

振动时效技术在石油钻机大型焊接件上的应用

振动时效技术,简称“VSR”技术,它是利用亚共振原理消除和均化金属构件内部残余应力,防止构件产生焊接裂纹的一种新技术,可取代传统的热时效和自然时效工艺。它具有高效节能,低碳环保,节资省时,使用方便等特点,在目前能源日趋紧张、价格不断上涨时期显得尤为突出和重要^[1]。本文对石油钻机大型焊接件的振动时效工艺参数进行了研究。     

用X射线衍射法测定振动时效后水电站钢岔管中的残余应力

介绍了采用振动时效技术消减水电站钢岔管焊接残余应力,以及用X射线衍射法进行焊接残余应力测试来对振动时效效果进行定量评价。并举例说明X射线衍射测试焊接残余应力的应用情况。     

振动时效技术在机械设计制造中的应用

针对机械制造中的数控机床床身特点,确定振动时效的工艺方案,进行了振动时效的生产应用。振动时效的结果表明：振动时效能有效地消除和均化机床床身的残余应力,缩短机床床身的制造时间,解决数控机床床身制造过程的变形问题,稳定大型数控机床床身的尺寸及精度。     

线性弹簧组合式振动时效装置的3次超谐共振特性分析

超谐共振式振动时效是解决高频率工件共振问题的一种有效方法,但非线性弹簧制造工艺复杂,非线性参数不可调节、难控制等因素限制了超谐共振式振动时效装置的应用发展。基于这些问题,提出利用线性弹簧组合来实现超谐共振,设计一种线性弹簧组合振动装置,在此基础上就线性弹簧组合非线性弹力特性进行分析,利用多尺度理论求得该系统3次超谐振动响应特性,借助有限元模型进行3次超谐振动对高频率工件激励的仿真实验分析。结果表明线性弹簧组合系统在垂直方向可以产生3次超谐振动,并实现了高频率工件主共振。这些研究成果进一步推进超谐共振式振动时效技术。     

振动时效消除拼焊不锈钢板的残余应力

为了消除超大不锈钢焊接底板的残余应力,研究了采用振动时效(VSR)的方法消除焊接残余应力。应用JB /T5926-91标准对振动时效工艺进行了定性的评价。通过对焊后和振动时效后底板焊缝上残余应力的对比测量,全面地、定量地了解振动时效工艺对残余应力的变化及最终的应力状况的影响,了解了VSR工艺的可行性和有效性,从而实现替代热时效工艺目标。