振荡时效的本质是以振荡的形式给工件施加附加应力,当附加应力与剩余应力叠加后,达到或材料的屈从极,工件发生微观塑性变形,然后下降和均化工件内的剩余应力,并使其尺度精度达到稳定。
金属工件在铸造、锻压、焊接和切削加工和使用过程中,由于热冷、机械变形效应,工件内部产生残余应力,使工件处于不稳定状态,降低了工件的尺度稳定性和机械物理性能,导致工件在执行过程中发生应力变形和失效,尺度精度无法。
振动时效的焊接技能应用于各行各业的表现,振动时效设备技能的不断拓展,经济效益越来越显著,使用范围不断扩大。 如果能充分适应现代工业社会的动力和环境保护的要求,就会有更广阔的发展空间。
频谱谐波技术在振动时效领域的应用
在21世纪初一种新的振动时效技术在中国出现了,她摒弃了原有振动时效技术攻关方向,辟蹊径,从另外一个全新的角度,去诠释振动时效的价值。突破了原有的技术瓶颈,迎来了振动时效应用的一个全新时代。因为其找频方式与处理频率,被称为频谱谐波技术。频谱谐波技术不再沿用原有的扫频方式,而是通过对工件进行频谱分析找出工件的几十种谐波频率,在这几十种谐波频率中优选出对消除工件残余应力效果佳的五种不同振型的谐波频率进行时效处理,达到多维消除应力提高尺寸精度稳定性的目的。频谱谐波方式无论工件大小、频率刚度高低、材料特性如何,都能找到五个不同振型的谐波峰。 不受激振器转速范围限制,对激振点和拾取点无特殊要求,可应对副共振无法处理的刚性高、固有频率高的工件,可应对尺寸精度要求高的工件,振动噪声低,机械行业覆盖面接近。 的转速都在6000RPM以下,也解决了副谐振设备噪声大的问题。
亚共振技术存在的问题
(1)对支撑点、激振点、拾取点及方向要求严格,需要不断扫频、调位。 因此,由受过训练的人员操作设备,普通工人即使经过训练也难以掌握该技术,在工件单体生产时的调整相当繁琐,难以使振动拾取点、支撑点达到佳状态,需要对一种工件制定一种工艺的共鸣峰。
(2)为了在频率扫描中寻找共振峰值,电机的转速存在极限,如果工件的共振频率超过激振器的频率范围,则在扫描中无法找到工件的共振频率,无法对工件进行有效的振动处理。 根据国家相关数据,亚共振技术能处理的工件在机械制造业的展望中只有23%。
(3)有效模态少,振动时效应力消除不稳定,应力消除不是佳结果;
(4)噪音过大也是难以普及的主要原因。
实验表明,振动时效不仅消除了残余应力,而且消除了残余应力峰值,使残余应力均匀化,提高了零件的尺寸稳定性,提高了工件的材料性能和疲劳寿命。 例如,经过振动时效处理的铸件,2个月后的变形量小,尺寸稳定所需的时间短。 另外,由于振动时效具有节能、环保、等特点,与自然时效和热时效相比具有显著的优势。 运用振动时效有利于企业降低成本、提高生产效率、增强产品竞争力,同时当今资源节约型、环境友好型社会大力倡导。
国内外很多实验和实践应用现已证明,振荡时效可使工件在长期使用中精度变化量比热时效小,工件尺度安稳所需求的时刻比热时效要短。因此说振荡时效关于安稳工件的尺度精度具有的作用。
出产周期短。天然时效需经几个月的长时间放置,热时效亦需经数十小时的周期方能完结。而振荡时效一般只需振荡数十分钟即可完结,并且振荡时效不受场所限制,可减少工件在时效前后的往返运输,如将振荡设备安顿在机械加工出产线上,不只使出产安排更紧凑并且能够消除加工过程中发生的应力
使用方便。振荡设备体积小、重量轻,因此便于携带。
因为振荡处理不受场所限制,振荡设备又可携至现场,所以这种工艺与热时效相比使用简便适应性较强。