“振动时效装置”主要用于工件的整体应力消除和平差,对固定的工件和局部效果不大。 “超声波冲击设备”适用于长焊、多焊及大型桥梁、钢结构等建筑及工件。 另外,根据其输出的高频特性,可以使焊接应力消除率提高到,产生理想的压应力,提高焊接接头的疲劳强度,延长疲劳寿命。
国内使用振动时效设备处理方法消除残余应力,振动时效是用振动能方法降低和均化工件残余应力。选择振动时效设备能够实现频率自动上升或自动下降,可点升频率或点降频率。振动频率可调到任何一个转速,可自动描绘被振工件的频率-幅值特性曲线,能写出共振峰的转速和加速度幅值对应坐标值。
件内残余应力的存在是指金属工件在制造过程中,金属工件受到来自各种工艺加工因素带来的应力影响。金属工件在加工结束后,若金属工件所受的应力不能随之完全消失,仍有部分残留在工件内,这种残留是对工件有害的,工件内残留的力被称为残余应力。金属材料在机械加工和热加工(热加工包括焊接件,铸件,锻造件)的过程中会产生不同的残余内应力,残余应力的存在对金属材料的坚韧性,力学性有着重大的影响,金属焊接件,铸件,机加工件在热处理过程中尤为明显。
1.适用性强
由于设备简单易于搬动,因此可以在任何场地上进行现场处理。它不受构件大小和材料的限制,从几十公斤到几百吨的构件都可使用振动时效技术。特别是对一些大型构件无法使用热时效处理时,振动时效就具有更加的性。
2.节省成本
振动时效只需30分钟即可进行下道工序。而热时效至少需一至二天以上,且需大量的煤油、电等能源。因此,相对于热时效来说,振动时效可节省能源90%以上,可节省费用90%以上,特别是可以节省建造大型焖火窑的投资。
3.机械性能显著提高
经过振动处理的构件其残余应力可以被消除20%~80%左右,高拉应力区消除的比低应力区大。因此可以提高使用强度和疲劳寿命,降低应力腐蚀。可以防止或减少由于热处理、焊接等工艺过程造成的微观裂纹的发生。可以提高构件抗变形的能力,稳定构件的精度,提高机械质量。
振动时效技术起源于对锤击法消除构件局部残余应力的实践摸索,早于1906年由美国物理学家J.W.Stratt提出并取得专利,发展至今仅有百余年历史。有别于传统热时效,振动时效的宏观机理是通过动应力与残余应力的叠加大于材料的屈服极限,是一种非热的残余应力消除与均化方法,不产生氧化皮与热变形的同时,具有能耗低、占地小、时间短,对处理材料的限制少等特点,因此具有可观的经济效益与应用价值。
经实验证明,振动时效不仅可消除残余应力,还能削除残余应力峰值、均化残余应力,从而增强零件尺寸稳定性,且工件的材料性能和疲劳寿命都有所提高。例如,经过振动时效处理的铸件,两个月之后变形量很小,尺寸稳定所需的时间很短。而且由于振动时效具有节能、环保、等特点,同自然时效和热时效相比有显著的性。运用振动时效有助于企业降低成本,提高生产效率,增强产品的竞争力,同时也正是当今资源节约型、环境友好型社会所极力倡导的。