基于振型的焊接件振动时效激振频率优化

以双缝普通电弧焊矩形薄板为典型试件,系统研究了用不同振型对应频率激振时焊接件残余应力降低的幅度。结果表明:试件振型对振动时效激振频率的选择有影响,采用固有振型对应频率激振,试件焊接残余应力降低效果比采用非固有振型效果明显;对于矩形板状焊接件,沿着焊缝方向的低阶固有弯曲振型对应的焊接残余应力消除率最大,一般优先选用具有均匀位移变形的简单振型对应频率对试件进行激振。     

新振动时效技术推广会8月12日在南京召开

振动时效技术是应用机械振动方式消除工件残余应力以稳定机械产品质量的技术。北京翔博科技有限责任公司拥有自主知识产权的频谱波振动时效技术。采用计算机优化选择谐振峰,实现多频率多振型谐波处理,克服传统振动时效处理频率难题。经多家企业实践,可以取代以消除残余力为目的的高能耗、高污染的热时效。     

时效方式对罩筒残余应力和尺寸稳定性的影响

罩筒是煤矿机械中的关键部件,在约束条件下焊接后如不经过时效处理会产生很大的残余应力。当残余应力峰值达到材料的屈服极限,便会发生焊接变形;或者使用过程中,残余应力与外力叠加后峰值达到材料屈服极限,就会影响定位精度,导致设备的工作寿命大大缩短。文中焊接了两种型号的罩筒共4件,焊后分别进行了热时效和振动时效处理,并采用盲孔法对时效前后的残余应力进行了测量和分析。结果表明:热时效和振动时效方法均可有效降低罩筒的残余应力峰值,但在热时效消除残余应力的效果和后续尺寸稳定性方面要优于振动时效。     

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。     

振动时效的应用

被处理工件在受到外界激振源的周期外力作用下，产生共振时，所产生的循环交变应力与残余应力叠加，瞬间即超过材料屈服极限进而引起局部塑性变形，使金属晶体中产生大量位错的残余应力得到松弛降低和分布均匀化，从而使工件内部的组织由高能量的非稳定状态转变为低能量的稳定状态达到工件的尺寸稳定。振动时效设备中振动器是一个在驱动轴上装有偏心轮的电动机，工作时直接把振动器牢固地夹在工件的波峰处，工件平放在用橡皮垫的波节处作为支撑。通过控制系统改变激振器电机转速，以调节振动器的振动频率，达到与工件共振。记录仪用来自动描…     

时效热处理消减2A02铝合金淬火残余应力的微观机理

将2A02铝合金进行500℃/2 h固溶淬火处理后的不同温度及时间的时效热处理,结合压痕硬度法及透射电镜精细结构分析,研究2A02铝合金时效前后的组织和相演化及与残余应力变化的关联性。结果表明,170℃时效处理时,随着时效时间的延长,2A02铝合金表面淬火残余应力的消减效果越好,当时效时间达到16 h时,残余应力消减程度最为显著,可达原淬火残余应力的42.9%,而190℃时效热处理后淬火残余应力消减不明显。进一步的组织分析表明,170℃时效时,随着时效时间的延长,针状S'(Al2Cu Mg)相的数量增多且不断长大粗化,S'相产生的共格应力场与淬火残余应力叠加,达到消减淬火残余应力的目的;而190℃时效热处理后S'相的数量极少,使得样品表面淬火残余应力消减并不明显。     

振动时效时间对激光-MIG电弧复合焊铝合金焊接接头残余应力的影响

焊接是轨道车辆铝合金车体组装过程中的关键技术,焊接过程中不可避免地会产生焊接残余应力,残余应力的存在会影响接头的疲劳强度和结构的稳定性,因而研究消除和改善焊接接头残余应力的方法具有重要意义。通过对比轨道车辆用6005A铝合金焊接接头在不同振动时效时间条件下残余应力的变化情况,分析了不同振动时效时间对铝合金焊接接头残余应力的影响。结果显示,焊接后铝合金接头存在高残余拉应力,而振动时效可以有效降低残余拉应力的峰值,并能使铝合金焊接接头残余应力均匀化,振动时效时间为20 min时消除应力效果最好。     

振动时效在大型铝合金薄壁环中的应用

大型铝合金薄壁环类零件在加工过程中会产生残余应力的累计,残应力的存在使零件处于一种不稳定的状态,会导致零件发生畸变等现象。本文从振动时效原理入手,通过零件的工艺分析,论证了振动时效方法对于降低和均化残余应力的可行性;并且按照国家标准设计振动时效方案,通过对比振动时效前后的应力和畸变,论证了振动时效对于控制畸变的有效性。     

振动时效消除大型机床床身残余应力的研究

使用有限元软件Ansys Workbench对机床床身进行模态分析,确定了激振频率、支撑点、激振点等工艺参数。对床身进行谐响应分析,得到床身在固定激振力作用下的动应力大小。结果显示,当激振力为40 kN时,床身产生的动应力符合振动时效要求。根据模态分析和谐响应分析得到的振动时效工艺参数,对机床床身进行振动时效试验。利用盲孔法对振动时效前后床身的残余应力进行测量,振动时效后床身的残余应力明显减小。     

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。     

空间超大型X钢管节点的制作及焊接工艺

介绍了广州珠江新城西塔工程外筒超大X型钢管节点的结构形式,详细分析了该类型节点制作与焊接的特点与难点,并结合工厂实际制作能力制订了有针对性的工艺技术措施,包括焊接工艺原理的角度,合理、科学的设计出各主要焊缝的形式、主结构装配顺序、焊缝焊接顺序和工艺要求等,并利用振动时效工艺消减焊接残余应力,通过焊接前后对主结构不同部位截面的应力水平进行监测与对比试验,确定了振动时效工艺对焊接残余应力的消减作用。     

斜齿轮转子系统弯扭耦合振动分析的整体传递矩阵法

针对多平行轴斜齿轮转子系统的传动特点,深入研究了多转子系统弯扭耦合振动分析的整体传递矩阵法,导出了弯扭耦合振动分析的斜齿轮耦合单元的传递矩阵.使用本文的方法对某航空发动机启动系统的弯扭耦合振动进行了分析和计算.结果表明,斜齿轮啮合效应对转子弯扭耦合振动有明显影响.     

水冷炉口的振动时效

振动时效借助激振器产生的周期力，使工件在低频下共振，从而消除和均化了残余应力。本文在分析水冷炉口应力的产生过程、使用破坏机理的基础上，叙述了振动时效工艺的特点、振动时效机理。特别指出在热疲劳工况下使用的工件——水冷炉口方面应用取得的实际效果，与热时效工艺相比，不改变铸态组织，可提高铸件尺寸稳定性，强化金属基体，提高抗变形能力，比热时效节能98％以上，提高热疲劳寿命38．4％。     

振动时效与热时效消除铸造应力工艺比较

介绍了铸件残余应力的产生原因和危害,详细阐述了热时效和振动时效消除残余应力的工艺方法,并对两种时效处理工艺过程、应力消除效果、成本、节能降耗等进行了介绍和比较。     

频谱谐波时效技术在大型焊接结构件上的应用

<正> 1 频谱谐波时效技术优势频谱谐波时效技术的原理是通过傅立叶分析,在100Hz内寻找低次谐波,然后用合适的能量在多个谐波频率振动,引起高次谐波累积振动产生多方向动应力,与多维分布的残余应力叠加,造成塑性屈服,从而降低峰值残余应力,同时使残余应力分布均化。     

热时效温度和保温时间对铸件残余应力和成本的影响

通过正交实验的方法研究了热时效温度和保温时间对铸件残余应力消减效果的影响,同时对其成本进行了计算。结果表明,热时效温度对铸件残余应力的消减效果远大于保温时间。在允许范围内,提高热时效温度,降低保温时间,是一种经济有效的时效工艺措施。     

振动时效对TA15钛合金厚板残余应力及力学性能的影响

采用频谱谐波振动时效设备,研究了振动时效对TA15钛合金厚板残余应力及力学性能的影响。结果表明：振动时效后TA15钛合金厚板表面残余应力减小近60%,且趋于均匀化,但拉伸、冲击、断裂韧性及疲劳性能基本没有变化。     

振动时效的过去、今天和未来

金属工件在铸造、焊接、切削加工和使用过程中,其内部将产生残余应力,从而降低其尺寸稳定性、力学性能和物理性能。振动时效是对工件以某种频率进行数分钟至数十分钟的振动处理,以消除残余应力,与传动的加热时效相比,具有占地面积小,投资省,对环境友好,操作简便和节能等优点。     

振动时效工艺在12PA6柴油机机身上的应用

介绍了振动时效工艺在１２ＰＡ６柴油机机身上的应用,井利用ｘ射线应力仪、动静态应变仪对振动时效前后的残余应力、振动时效过程中的残余应变进行了测量。结果表明,振动时效工艺完全能够代替热时效,并提出了利用残余应变来判断工件复杂部位振动时效效果的新途径。     

304L超低碳不锈钢板的振动时效

针对304L不锈钢底板的焊后残余应力，采用振动时效（VSR）的方法进行消除。介绍了振动时效工艺参数，应用JB／T 5926—91标准对振动时效工艺进行了定性评价。采用盲孔法测定了焊后和振动时效后底板焊缝的残余应力，结果表明残余应力下降了30％以上。试验结果显示振动时效工艺可以替代热处理时效，明显消除304不锈钢焊接构件的残余应力。