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振动时效在机械加工中的应用

返回列表 来源: 发布日期: 2019-10-23 11:37:59

                                                 振动时效在机械加工中的应用 


   铸件很容易产生夹砂、缩松、裂纹等铸造缺陷, 所以人们常常会对低碳钢铸件采用补焊工艺, 以消除铸造缺陷。然而, 残余的焊接应力会降低零件疲劳强度, 产生应力腐蚀, 失却尺寸精度, 甚至导致变形、开裂等早期失效事故。


亚联彩票   以铸钢25的支架为例探讨振动时效,在的应用。由于壁厚不均匀、大面积的水平面、大量的加强筋等影响,在铸造生产中很容易产生夹砂、缩松、裂纹等铸造缺陷,经过精加工,采用打磨的方式将焊缝区域打磨光滑。因此这样的处理方法会有以下几个不足之处:


  (1)焊接产生的热变形, 会使加工到位的尺寸发生变化,降低尺寸精度;


亚联彩票  (2)由于未采取措施消除焊接内应力,所以支架中的残余内应力高,同时被焊修部位又是疲劳性能最差的部位,不进行有效的时效处理,残余的焊接应力会降低疲劳强度,产生应力腐蚀,失却尺寸精度,甚至导致变形、开裂等早期失效事故。


亚联彩票   通过支架的结构特征分析不难发现,绝大多数裂纹的位置都在大面积水平面表层, 因此在支架粗车工序结束后增加磁粉探伤工序, 可以发现绝大多数的裂纹。然后进行“开槽消除裂纹—探伤无裂纹—焊接”等工序,这样可以明显减少报废量。


  1 时效工艺的选择


  在工件消除应力时, 为保持材料机械性能,尽量采用低温时效消除应力,而不采用热处理退火工艺方法, 但是低温时效中的自然时效,应力去除效果并不理想,而且周期长,所以笔者选择振动时效。


  考虑到振动时效工件的尺寸稳定性与热时效工件相当, 且振动时效工件的材料机械性能高于热时效工件,同时振动时效还具有投资小, 生产周期短, 节约能源, 降低成本等优点,笔者认为用于消除焊接残余应力,振动时效完全可替代热处理方法。特别适合对亚联彩票局部焊接修复部位进行消除焊接应力的处理。


亚联彩票  2 振动时效机理简述


   振动时效是将激振器所产生的周期性外力施加于工件,使工件产生振动,利用振动能量来降低残余应力。从微观上理解, 振动能量的输入提高了构件内部晶体的动能,加快了畸变晶格恢复平衡位置的速度,引起位错密度的增加,位错移动受阻从而强化了基体, 降低了构件的微观残余应力, 提高了工件的抗变形能力及尺寸稳定性。


  3 振动时效的处理过程


亚联彩票  一般在对工件进行振动时效处理的具体过程如下:


  (1)先把工件平稳地放在隔振橡胶垫块上, 再把激振电机和加速度计安装在工件。


亚联彩票  (2)在一个适当的频率范围内开始第一次扫频, 控制器利用加速度计的输出信号,结合激振电机转数,确定出最佳工作频率。


  (3)工件在选定的最佳工作频率下振动, 直到激振电机的电流减小到一个较低的水平,并且达到稳定。


亚联彩票  (4)处理结束后,紧接着开始第二次扫频,其目的主要是控制器收集有关应力消除效果的信息;


亚联彩票  (5)绘图。把处理前后的扫频曲线和电流曲线绘于同一张图上,这样就得到了一份可以说明处理效果的图形文件。


亚联彩票  4 振动时效消除焊接内应力的试验


  为了验证振动时效工艺对于消除残余内应力的效果, 笔者对支架零件进行堆焊, 然后用振动时效设备对堆焊部位进行消除应力试验。


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