西安振動時效 振動時效設(shè)備
一、關(guān)于振動時效xc應(yīng)力的原理
近二十多年來,國內(nèi)外出現(xiàn)了“振動處理技術(shù)”用來調(diào)整金屬構(gòu)件內(nèi)的殘余應(yīng)力,以代替熱處理技術(shù),它屬于機械作用法。這種新技術(shù)在國外被稱做“Vibratory Stress Relief Method”(簡稱VSR)。由于這種方法可以降低或均化金屬構(gòu)件內(nèi)的殘余應(yīng)力,因此可以提高構(gòu)件的使用強度,減少變形,可以防止或減少由于熱處理和焊接產(chǎn)生的微觀裂紋。特別是在節(jié)省能源、處理時間上具有明顯效果,因此被許多國家大量使用。
振動xc應(yīng)力實際上就是用周期的動應(yīng)力疊加,使局部產(chǎn)生塑性變形而釋放應(yīng)力。振動處理時,通過激振器對被處理金屬構(gòu)件施加一動應(yīng)力,如果動應(yīng)力幅與被處理的金屬構(gòu)件上某些點所存在的殘余應(yīng)力之和達到或超過材料的屈服極限時,這些點將產(chǎn)生晶格滑移,盡管宏觀上沒有達到屈服極限,也同樣會產(chǎn)生微觀的塑性變形,而且這種塑性變形往往是首先發(fā)生在殘余應(yīng)力{zd0}的點上,使這些點受約束的變形得以釋放從而降低了殘余應(yīng)力。這就是振動時效xc殘余應(yīng)力的機理。即
σ動+σ殘>σs
式中:σ動——施加在被處理件上的周期動應(yīng)力。
σ殘——被處理件中的殘余應(yīng)力。
σs ——被處理件材料的屈服極限。
根據(jù)上述機理和大量實踐,表明振動時效的一個突出特點是:高應(yīng)力降低的比例大,特別是應(yīng)力集中處,殘余應(yīng)力降低快。
由于振動時效的上述作用,使該項技術(shù)得到廠礦企業(yè)和國家的重視和認可,1991年制定了國家行業(yè)標準JB/T5928.91(現(xiàn)實行JB/T10375-2002),并在1993年被國家科委批準為“{gjj}科技成果重點推廣計劃”項目,在全國普遍推廣。有機床、重型機械、冶金設(shè)備、造船、鐵路、化工機械、汽車制造、核工業(yè)等機械構(gòu)件都可以采用振動時效來xc應(yīng)力,代替原熱時效工藝。特別是振動xc應(yīng)力近幾年運用到國防、航空、航天等高新技術(shù)中,其中高速鐵路,航天飛機發(fā)行架均采用了振動xc應(yīng)力技術(shù)。
二、振動時效處理對金屬構(gòu)件的作用
振動時效是對具有殘余應(yīng)力的金屬構(gòu)件進行振動處理,使構(gòu)件在共振頻率下振動。由于在共振狀態(tài)下構(gòu)件按一定的振型產(chǎn)生彈性變形而產(chǎn)生動應(yīng)力,當(dāng)這個動應(yīng)力與構(gòu)件上各點的殘余應(yīng)力相疊加后,大于材料的屈服極限,則在該點出現(xiàn)局部的塑性變形,因而應(yīng)力得到釋放。所以振動時效從原理上來說,就是降低構(gòu)件內(nèi)的殘余應(yīng)力。應(yīng)力降低的水平與構(gòu)件內(nèi)的動應(yīng)力大小有關(guān),動應(yīng)力大則xc應(yīng)力的效果高,動應(yīng)力小,xc應(yīng)力的效果也低