基于有限元法的铸件振动时效工艺参数研究

振动时效对于消除残余应力非常有效,但振动时效参数制定较为困难。以某机床电机座铸件为研究对象,尝试以一种全新方法确定振动时效参数。利用有限元数值模拟技术确定了铸件铸造残余应力的大小与分布;利用ANSYS软件的动力学分析功能,对铸件进行了模态分析和谐响应分析,根据分析结果得出了振动时效工艺参数。该研究方法和结论对铸造企业确定振动时效工艺参数具有重要的参考价值和借鉴意义。     

柴油机缸体铸件残余应力测试及消除的研究

依据钻孔法测量铸件残余应力的基本原理,通过退火热处理,振动时效对消除柴油机缸体铸件残余应力测试结果表明:退火热处理可使缸体铸件残余应力下降87.61%,可满足该铸件的使用要求;而振动时效处理,可使残余应力下降27.4%,不能满足缸体铸件的使用要求.     

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。     

应力框铸件残余应力的数值模拟

残余应力对铸件质量影响很大。为了解铸件内部的残余应力,以应力框铸件为研究对象,建立了铸件三维有限元模型,对其铸造凝固过程的三维瞬态温度场、应力场进行数值模拟,得出了铸件温度场和残余应力的分布。模拟结果与实验结果基本吻合。该项研究为提高铸件质量、确定振动时效工艺参数提供了依据。     

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。     

不同处理工艺对6005A铝合金激光-MIG复合焊接头残余应力的影响

采用三种去应力退火工艺和三种振动时效+去应力退火工艺对6005A激光-MIG复合焊接头进行处理,并采用X射线衍射法对处理后的焊接接头进行了残余应力测量,比较不同处理工艺条件下焊接接头的应力消除率。结果表明,振动时效和去应力退火均可有效降低焊接接头残余应力。复合处理工艺比单一处理工艺对焊接接头残余应力的消除效果更为显著。单一处理工艺中退火温度为220℃,保温4 h的应力消除效果最好;复合处理工艺中,振动时效20 min+220℃去应力退火(保温4 h)的应力消除效果最佳。     

霍尔锚锚爪的铸造残余应力研究

对现有的霍尔锚铸造工艺进行改进,分析其铸造缺陷和残余应力,研究铸造工艺参数的影响规律以及降低铸件残余应力的措施。首先,建立霍尔锚锚爪现有铸造工艺系统模型,设计并改进浇注系统,利用铸造分析软件进行数值分析;其次,采用正交试验法和表面响应法研究工艺参数对铸件残余应力的影响规律,得到最佳铸造工艺参数;最后利用热处理工艺降低铸件残余应力。结果表明:霍尔锚锚爪在最佳参数下残余应力大幅减小,铸件质量明显提高,且在退火热处理工艺下残余应力较热处理前明显减小。     

振动时效的研究与应用

作者论述了振动时效机理,并针对塔器产品铸件制定出合适的振动时效工艺。还对铸铁残余应力检测技术进行了大量试验,找出可行方案,并制定出振动时效工艺参数。同时,在微电脑扫频仪控制下,对振动期间动态参数进行监测,判断振动效果。采用振动时效工艺生产的塔器铸件,达到了消除应力和均化残余应力的目的。     

振动时效在卷筒体焊后消应力中的应用

对卷筒体进行了振动时效处理。在振动时效前后通过对卷筒体进行盲孔法残余应力的对比测量,以及振动过程中对振动动应力的测量,全面、定量地了解振动时效工艺过程的应力状况、残余应力的变化及最终的应力状况。试验结果表明振动时效可以有效的消除卷筒体的残余应力,且不会影响筒体的疲劳寿命。     

灰口铸铁件残余应力的测量与消除

铸件的残余应力影响其尺寸稳定性和性能,甚至会导致铸件失效.采用盲孔法测定铸态、退火态和铸造后砂型保温的灰口铸铁件试样的残余应力.试验结果表明,砂型保温工艺和退火处理一样,能有效地降低铸铁件的残余应力,而且该法工艺简单、成本较低.     

振动时效处理和消应力热处理对304L不锈钢焊接残余应力的影响

奥氏体不锈钢在腐蚀性介质中工作时,若焊接接头存在残余应力易产生应力腐蚀裂纹,需进行消应力处理.文中对不同的消应力方法及其组合对304L不锈钢焊接接头残余应力的影响进行了试验研究.结果表明,单纯的消应力热处理方式和进行机械振动时效处理均可有效去除焊缝及焊趾的峰值应力,应力峰值下降相当,采用消应力热处理方式消应力相对比较均...     

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。     

去应力退火工艺参数的研究

去应力退火工艺能够改善构件的组织和性能,消除加工过程中的残余应力,提高构件的力学性能和几何尺寸的稳定性已广泛应用于机械和材料加工制造行业。温度、保温时间、加热和冷却速度是影响去应力退火效果的主要因素,根据构件的特点和要求的力学性能设计去应力退火工艺参数。本文根据金属材料的基本特性,研究了去应力退火工艺参数的基本原则。     

4102增压型缸盖进、排气道开裂的预防措施

为解决CF4102增压柴油机缸盖进排气道出现的裂纹问题,通过调整熔炼工艺,控制热应力和相变应力；改进铸造工艺,控制机械阻碍应力;采取退火处理,消除残余应力,有效防止了进排气道处的应力集中,从而使进排气道开裂问题得以有效解决.     

降低高强度缸盖铸件残余应力的工艺研究

介绍了 2种典型结构的高合金、高强度灰铸铁缸盖的去应力工艺,根据铸件要求及生产条件,分别采用退火炉退火和型内保温退火工艺消减铸件内应力,通过试验对比,得出结论:由于高牌号灰铸铁缸盖材料质量要求高,结构复杂,铸件浇注后残余应力大,必须采用强制去应力方法降低;在选择去应力工艺时,需要综合考虑铸件特点、成本、效率等因素,使铸...     

5A06铝合金焊接结构件退火消应最佳温度的确定

介绍了一种试验确定铝合金适宜退火温度的方法.先用强制变形控制试件的弹性应力,然后研究不同退火温度的消应效果和构件软化情况,从而确定出适宜的焊后退火温度,用以消除5A06铝合金结构件的焊接残余应力.结果表明,使用此方法确定的温度进行退火处理,既可使焊接残余应力充分松弛,又不会导致结构过度软化,有效保证了结构件的机加工性能和加工精度.     

Understanding of Vibration Stress Relief with Computation Modeling

A finite element model was developed to predict weld residual stress and simulate the vibratory stress relief. Both resonant and nonresonant vibration stress relief were studied to better understand the mechanism of vibration stress relief. The effect of process parameters, vibration amplitude and frequency, of vibration stress relief on weld residual stress reduction was investigated with the developed model. It was found that both resonant and nonresonant vibration stress relief can relieve weld residual stresses. For the nonresonant vibration, the stress reduction strongly depends on the vibration’s amplitude. For the resonant vibration, the vibration’s frequency is essential to stress relief. The vibration’s frequency should be close to the structure’s natural frequency for the desired vibration mode.     

基于位错密度演化的高频振动时效微观机理研究

为了揭示高频振动时效消除残余应力的微观机理,探讨了高频振动载荷作用下的位错密度演化特性对残余应力松弛的影响规律。分别采用Williamson-Hall(WH)法和小孔法分析高频振动前后Cr12MoV钢淬火试样的位错密度和残余应力。在实验研究的基础上,采用微观动力学理论,建立晶粒多自由度系统,分析高频振动激活位错运动的机制,进一步采用晶体塑性理论,建立高频振动作用下的位错密度演化控制方程,分析高频振动时效消除残余应力的微观机理。结果表明:材料内的位错在高频振动的作用下激活运动,产生位错累积和位错湮灭2个演化过程,其中材料内的位错湮灭过程占据主导地位,从而降低了材料内的位错密度;位错密度的降低减小了材料内的晶格畸变程度,从而松弛了材料内的残余应力。