振动消除应力新工艺

金属工件在铸造、焊接、切削加工和使用过程中,由于受热冷、机械变形作用,在工件内部产生残余应力,致使工件处于不平稳状态,降低工件的尺寸稳定性和机械物理性能,使工件在服役过程中产生应力变形和失效,尺寸精度得不到保证。为了消除残余应力,过去通常采用热时效和自然时效。     

振动时效技术的新突破

一项旨在促进机械制造业技术升级、减少环境污染的新技术———振动时效技术ＶＡ全自动消除应力的专家系统 ,因其实现全自动控制、低能耗、高效率和无污染等特点 ,正被越来越多的用户所瞩目。金属工件在铸造、焊接、切削及变形处理等加工过程中 ,由于受热冷、机械变形等外部能量的作用 ,在工件内部产生残余应力 ,容易引起工件尺寸稳定性和机械物理性能的降低 ,进而致使工件影响整个机械系统功能的发挥。传统上通常采用热时效和自然时效等法消除应力。自然时效即把工件搁置一段时间以消除应力 ,这虽然不耗能 ,但周期长 ,占地面积大 ;热时效是…     

频谱谐波时效技术在立式车床中的应用

零件在制造加工过程中,由于受到热、冷、切削加工等作用,会在工件内部产生残余应力,致使工件内部应力发生变化,处于一个不平衡的状态,使工件产生变形、扭曲、裂纹、降低疲劳强度等质量问题。大多数企业都采用过自然时效、热时效、振动时效等措施来降低和均化工件的内应力,以保证工件精度的稳定性。本文阐述了频谱谐波振动时效在我公司生产的焊接结构件上应用所取得的良好效果以及与亚共振时效方式的对比结果。     

振动时效工艺在大型焊接结构件中的应用

论述了振动时效的原理和工艺方法,比较了振动时效和自然时效、热时效在消除工件内部产生的残余应力优缺点,指出了振动时效在各类典型工件中应用的措施和经济效益。     

新型曲轴振动时效装置的设计

曲轴作为内燃机核心部件,质量的好坏将决定内燃机的性能的高低。而曲轴加工过程中产生的残余应力会直接影响到曲轴的质量。目前常用的曲轴消除残余应力的方式热时效方式的处理时间长、能耗高的缺点一直无法有效解决,特别有些曲轴还无法运用热时效的方式消除残余应力。而振动时效是消除工件残余应力的一种有效手段,避免了热时效的缺点。依据工件内部的残余应力和振动产生的动应力的叠加达到或超过材料屈服强度的"Wozney&Crawmer"准则,求出在激振器以轴弯曲振动固有频率激励下轴类零件产生弯曲振型的主共振,解决现有装置产生动应力达不到消减残余应力要求的难题,且轴两端变形量也有很大提高,同时轴的动应力分布更加均匀,从而能有效地消减轴类零件的残余应力。     

机械激振减少构件内应力

在机械工程上,任何金属构件经过铸造、锻造、焊接等热加工或冷加工后,内部总会产生大量的残余应力,这会带来很多不利的影响,使零件变形,结构尺寸不稳定。较大的残余应力还会引起构件的破坏、腐蚀、脆断。为了减少构件内部的残余应力,必须进行适当的工艺处理。通常的工艺有:退火、回火、火焰烘烤、红外线烘烤、拉伸变形以及自然时效等。对于中小型构件,可用热处理工艺减小内应力,但需要耗费大量燃料或电力;如用自然时效的方法则大大延长生产周期。我厂对一些大型或超大型的构件,在工程周期不允许采用自然时效、而又缺乏大型回火炉的情况下,根据国外报导和资料,采用了机械激振减少金属构件内残余应力的新工艺,取得了很好的效果。     

振动时效消除应力的应用

振动时效(缩写VSR)又称振动消除应力，旨在通过控制激振器的激振频率，使工件发生共振(最多数十分钟)，让工件产生适当的交变运动并吸收部分能量，以致内部发生微观粘弹塑性力学变化，从而降低工件的局部峰值应力和均化工件的残余应力场，最终防止工件的变形与开裂，保证装配尺寸稳定性。振动时效机理是由于振动过程中金属材料内部的位错滑移产生微观塑性变形，使残余应力得以释放。     

TZ21智能型振动时效装置——新一代高效节能设备

振动时效工艺，国外称为“VSR”方法，是利用共振原理消除和均化金属构件内部残余应力的一种方式，并可取代传统的自然时效和热时效的一种新技术，广泛用于对铸件、锻件、焊接件等金属构件的时效处理，具有高效节能、无三废污染、设备投资少、占用场地小和操作简便等显著优点。其工作方式如图1所示。图1振动时效工作示意图该激振器是将带有偏心轮的电动机刚性地联接在被振工件上，随着电机转动，偏心轮产生垂直方向的周期激振力，使被振工件在其固有的频率上振动30min左右，即可达到消除或均化工件残余应力、稳定尺寸精度的目的。随着振动…     

振动时效机理研究

通过分析、对比热时效和振动时效两种时效机理 ,揭示两者在调整宏观残余应力上的本质是类同的 ,都是通过塑性变形减少金属残余弹性应变从而达到宏观残余应力的释放 ,只是产生塑性变形所用手段不同。同时从两种时效时金属内部组织的不同变化 :热时效减少晶格畸变、振动时效使金属组织进一步细化 ,位错密度增加 ,揭示振动时效与热时效在工件尺寸稳定性方面的差异。最后得出结论 :在许多场合振动时效和热时效同样可行且振动时效的尺寸稳定性、抗疲劳强度极限更优于热时效     

频谱谐波时效在风电球磨铸铁件中的应用研究

介绍了频谱谐波时效技术在去应力处理效果和保持尺寸精度稳定性方面的作用,对风电球墨铸铁材料工件(样件)处理后,经对残余应力和工艺变形量测定表明,此技术可以替代以消除应力为目的热时效工艺,达到防止工件变形、开裂、提高工件尺寸精度和尺寸稳定性的目的。     

振动时效工艺在大型焊件上的应用

构件中的残余应力是一种不稳定的力学参量,它的存在使得构件在循环应力或外界条件改变时,工件局部产生大的塑性变形,尤其是大型焊件,从而影响工件的正常使用。而振动时效就是利用激振器以机械的方式向工件辅入能量,并利用共振原理,激迫工件在固有频率附近振动或共振,使振动应力与工件内部应力叠加,使材料晶体内部产生细小的塑性变形,从而降低并均化残余应力,获得类似于热时效的效果。下面就将我们研制成功的纵梁振动时效工艺作一简单的介绍。     

频谱谐波时效在旋挖钻机桅杆上的应用研究

振动时效消除残余应力是采用机械方法调整残余应力的一种工艺,其中频谱谐波振动时效技术通过对工件进行频谱分析,优选出对消除工件残余应力效果最佳的5种不同振型的谐波频率进行时效处理,达到多维消除残余应力和提高尺寸精度稳定性的目的。本文应用频谱谐波技术对旋挖钻机的桅杆进行了振动时效处理,并采用盲孔应力释放法测试了工件振动时效前后的残余应力。结果表明,频谱谐波振动时效技术能够有效降低并均化桅杆的残余应力,可广泛用于大型焊接构件的消除残余应力处理。     

振动时效技术机理

8 鉴定振动时效效果 振动时效效果主要是指零件振动后残余应力消除、均化,抗变形能力的提高以及尺寸精度的稳定化等内容。测定残余应力和观测尺寸精度变化都需要较长的时间,因此在生产现场还要常采用一些快速判断振动时效效果的方法,以利振动工艺过程的控制。 （1）测量残余应力的消除和均化程度 用残余应力测量方法,如通常选用的机械法钻纪释放应力,用电测法测出零件残余应力值。对比振动前、后的残余应力变化,或对比未振动件和振动件残余应力的差异,可得到残余应力在振动时效中的消除百分比,测量零件上多点残余应力值,可知道…     

振动时效技术机理

（接上期） 4 振动时效对零件抗变形能力的影响 零件的变形不仅取决于残余应力的大小和分布,还与松驰刚性和抗变形能力有关。振动时效不仅能减小和均化残余应力,还可提高材料的抗变形能力。振动处理后工件的加静载和加动载试验,可证实这一点。 某种精密车床床身铸件,外廓尺寸为1160mm×232mm×190mm,材料为HT3054,重105kg,导轨经表面淬火处理。采用振动时效消除残余应力并稳定其尺寸精度,其振动时效的工艺参数为：动应力——±0.75kgf/mm2,时间——累积时间为60min。振动后把它与未经振动的同种床身铸件进行抗变形能力的对比试…     

振动时效技术在发电设备制造中的应用

汽轮发电机机座是发电设备中的重要部件之一,为大型复杂钢板焊接结构,焊接残余应力分布复杂,焊后需消除应力,且一般采用热时效,即退火处理消除其焊接残余应力。随着发电机容量的增大,机座的几何尺寸随之增加,一般热处理设备已满足不了要求。因此探索开发一种替代热时效消除残余应力的新技术,就显得尤为紧迫和重要。众所周知,振动时效作为一种高效节能新工艺,具有降低、均化残余应力和稳定工件尺寸精度的作用,已     

振动时效——铸件时效处理新工艺

为了减少或消除铸件在铸造过程中所引起的残余应力,从而提高铸件在精加工后尺寸精度的稳定性,防止在使用中产生变形,一般的常规是采用自然时效和热时效处理。但是在近20年内,在国内外又出现一种对铸件进行时效处理的新工艺——振动时效处理。振动时效处理,是使铸件在低频共振条件下进行短时的振动,从而消除其残余应力,达到尺寸精度稳定的方法。     

振动时效技术的发展与应用

振动消除应力简称VSR(Vibratory Stress Relief),它是利用-受控振动能量对金属工件进行处理,达到消除工件残余应力的目的.金属工件在铸造.焊接.切削加工和使用过程中,由于受热冷.机械变形作用,在工件内部产生残余应力,使工件产生应力变形和失效.振动消除应力法,是将工件在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理,消除其残余应力,使尺寸精度稳定的一种方法.     

铸件振动时效

振动时效是用机械方法使被处理的铸件产生共振频率,由振动应力来减少铸件的铸态应力或改变铸态应力的状态,以实现铸件几何尺寸稳定化。振动时效与热时效相比较,有下列的优点: 1.热时效需要大型退火炉,设备复杂,占生产面积大。振动时效所需设备简单,易于操作,占地面积小,可在任何地方处理,工件尺寸不受限制。 2.热时效要消耗大量燃料。振动时效所需的能量甚小,据称一马力的机械振动器能处理50吨以上的铸件。     

一种铝合金模锻件残余应力状态的研究

研究发现,工件在模锻件成型和热处理后,内部残留有大量的残余应力,在加工过程中,残余应力被逐渐释放,导致工件变形,造成工件不合格。以铝合金模锻件为例,采用X射线衍射法配合电解抛光,对模锻件表面和内部的残余应力进行检测,揭示模锻件表面及内部的残余应力状态和分布规律,并采用冷热循环时效的方法代替原有的热时效方法处理模锻件。检测后发现,冷热循环时效处理后的模锻件沿直径和圆周方向残余应力值都较小,并且分布更均匀。这为今后优化铝合金模锻件热处理工艺,减小残余应力奠定了理论基础。     

大直径筒体组件制作工艺改进试验研究

焊后退火和时效处理是减少焊接残余应力、降低焊后变形的常用方法。但对于大件,焊后退火和时效处理有着各自的局限性。通过对某工程设备的重要部件——大直径筒体组件的工艺实验研究,找出大型工件的残余应力状态和焊后变形规律,采用提高切削加工工序尺寸精度措施,对焊后残余应力释放引起的的变形进行有效补偿,生产出合格的产品,从而达到取代时效工序的目的,大大缩短了产品的生产周期。