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振動時(shí)效機(jī)在大型焊接件上的應(yīng)用優(yōu)勢

金屬結(jié)構(gòu)件在焊接、鑄造等加工過程中，都會在工件內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，從而導(dǎo)致其變形或開裂，影響其使用壽命，因此有必要對工件進(jìn)行消除殘余應(yīng)力的時(shí)效處理。時(shí)效有自然時(shí)效、熱時(shí)效和振動時(shí)效。近年來振動時(shí)效機(jī)以其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。

 

振動時(shí)效機(jī)

 

振動時(shí)效消除殘余應(yīng)力使工件獲得尺寸穩(wěn)定性的機(jī)理可以從宏觀和微觀兩方面解釋:宏觀上，當(dāng)動殘>時(shí)(動-一激振器施加給工件的周期性動應(yīng)力，殘一一殘余應(yīng)力，--材料屈服強(qiáng)度極限)，工件會產(chǎn)生少量的塑性變形，使殘余應(yīng)力峰值下降，原來不穩(wěn)定的殘余應(yīng)力得到松弛和勻化。

同時(shí)由于包辛格效應(yīng)，經(jīng)一定時(shí)間的循環(huán)后，工件材料的當(dāng)量屈服強(qiáng)度由原來的上升，直到與所受的應(yīng)力相等，工件內(nèi)部不再產(chǎn)生新的塑性變形，此時(shí)塑性變形變成彈性變形，工件的彈性性能得到強(qiáng)化，從而使工件的幾何尺寸趨于穩(wěn)定。微觀上，因金屬具有將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能的性質(zhì)，即使在動殘<時(shí)，也會產(chǎn)生微觀的塑性變形。其機(jī)理為:由振動輸入的活化能使位錯(cuò)移動，在位錯(cuò)塞積群的前沿引起應(yīng)力集中而產(chǎn)生塑性變形;同時(shí)，遷移的位錯(cuò)切割位錯(cuò)群，以致使位錯(cuò)釘孔，材料基體得到強(qiáng)化，使松弛剛度增大,工件獲得尺寸穩(wěn)定性。

 

振動時(shí)效的工藝過程很簡便。首先用膠墊支撐好工件，然后將激振器和測振器固定在工件上，就可以開機(jī)進(jìn)行振動時(shí)效處理了。如果使用全自動工藝，先是振前掃頻搜尋共振峰，找到共振峰后，設(shè)備將自動優(yōu)選最佳亞共振點(diǎn)共振時(shí)效半小時(shí)左右，并自動進(jìn)行振后掃頻和打印時(shí)效曲線作為質(zhì)檢依據(jù)，整個(gè)時(shí)效過程就完成了。在實(shí)際加工中，工件的重量、體積、結(jié)構(gòu)形狀具有多樣性，在振動時(shí)效前很準(zhǔn)確制定出各工藝參數(shù)，工件的主振頻率、輔振頻率、激振力及激振點(diǎn)和支承點(diǎn)位置等參數(shù)必須通過調(diào)整才能準(zhǔn)確得出。