振动时效的实质就是金属晶粒之间的位错移动、增殖、塞积缠结的过程,振动时效的效果是由位错密度变化和位错组态变化的 结果。
由于各种零件的结构和重量不同,残余应力的大小分布不同,振动时效选用的振动时间也应有所不同。振动时间的长短对振动时效的效果,尤其是获得佳技术和经济效果是有一定的影响的。除英国的振动时效工艺外,其他包括中国在内的所有国家所选用的都是长时间的亚共振处理方法。华云时效设备一般仅需要30min左右即可。振动时效技术消耗能量仅为热处理的3%-5%,完全不产生废渣废气,对环境没有污染的!是属于绿色环保技术!
振动时效仪的适用范围
振动时效设备是利用共振原理降低和均化焊接,铸造,机床加工,机械制造过程中工件内部产生的残余应力。振动时效设备的应用有效的提高了被加工件的强度,减少变形,开裂的产生使工件精度更加稳定,,特别是在节约成本,缩短加工周期具有明显的收益效果。工件内部残余应力的存在一定程度上会导致一些不良现象的出现,,主要表现出微观的裂纹,锈蚀加重导致工件设备存在隐患,在机械设备表现为明显,为了消除工件设备内部残余应力厂家多采用自然时效,热时效,振动时效,超声波冲击时效等,后两者时效方法优势为明显,沈阳振动时效仪从一定程度上达到了消除和均化残余应力的目的。
机床为什么要释放残余应力?
工程上采用的材料都不是理想的弹性体,其内部存在着不同类型的微观缺陷。铸铁中更是存在着大量形状各异的切割金属基体的石墨,其中的微观缺陷附近都存在着不同程度的应力集中。机床床身在铸造及粗加工后,存在有残余应力,且残余应力不稳定性,造成应力松弛和应力的再分布,使工件产生变形影响机床精度,因此需要在粗加工后进行残余应力的消除。
一般来说,比较常用的有自然失效、热时效、振动时效法等时效方法。自然时效是把构件露天放置于室外,经过几个月至几年的风吹、日晒、雨淋和季节的温度变化,给构件多次造成反复的温度应力,促使残余应力发生松弛,使尺寸精度获得稳定。这种时效后的构件精度高,但时间太长且占地大,后期需要进行除锈工艺,并不太适用于追求高产量的企业。热时效是把工件放进热时效炉中进行热处理,由室温缓慢均匀加热至550℃左右,保温4-8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉。这种方法成本较高,需要的加热炉,投资大、能耗大、效率低、污染环境、容易产生新的变形和二次应力。振动时效通过振动,使材料发生微量的塑性变形,从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻,是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法。
振动时效技术优势
振动时效工艺耗能少(是热时效的2%左右)、设备投资少、,其在节能、减少环境污染和提高产品性能方面有的表现,使得这一高新技术在各行各业中有广泛的应用前景。经实践证明,振动时效处理的弹性体其残余应力可以被消除20%~80%左右,提高使用强度和疲劳寿命,降低应力腐蚀,防止和减少由于热处理、机械加工等工艺过程造成的微观裂纹的发生。同时,由于设备简单易于搬动,可以在任何场地上进行现场处理,不受构件大小和材料的限制,从几十公斤到几十吨、上百吨的构件都可以使用振动时效技术。
传统振动时效应用上存在的问题
振动时效技术虽然在、节能、环保等方面有着非常明显的优势,但传统的振动时效技术也就是亚共振技术也确实存在着几十年未能解决的技术难题,无法纳入正式的工艺生产流程,也始终没有受到广泛企业的认可,得到大规模的应用。