节约能源,降低成本,无废渣、废气及辐射等污染。在工件的共振频率下进行时效处理,耗能极小。实践证明,功率为0.25至1马力的机械式激振器可振动150吨以下的工件。其能源消耗只为热时效的3~5%,成本只为热时效的8~10%。加之热时效时均需要以煤、油等作为燃料不可避免要排出大量的废渣、废气等不能够满足越来越高的环保要求。故振动时效已逐渐成为去应力的一选择。机械性能明显提高。经过振动时效处理的工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。可提高使用强度和疲劳寿命,而且从根本上防止了金属在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。还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。残余应力的测量需要遵循一系列标准化的流程和方法。上海机械应力原理
炸裂法:炸裂法消除应力处理就是通过计算和合适的布置, 利用少量炸裂时产生的高温和巨大压力对工件进行处理。一方面在紧靠的焊缝区, 由于炸裂冲击载荷与残余应力叠加而超过了材料的动态屈服强度, 随即产生塑性变形, 原始残余应力开始释放, 同时, 应力波经2~ 3 次的反射后, 或在压力容器的其它部位应力波的峰值与残余应力叠加虽小于材料的动态屈服值, 但由于振动产生的消除应力的效果, 可使压力容器各部分的残余应力都产生不同程度的降低。炸裂法在原东欧国家应用较多, 在国内压力容器制造中也有多个成功案例。炸裂法成本很低, 工期短, 对设备和场地几乎没有要求, 从质量上讲不但可以有效消除焊接残余应力, 而且在处理区域可以形成一定的压应力。上海振动时效去应力仪器残余应力在材料的使用中可能发生有害的影响。
我们难免会遇到结构比较特殊的地方,如尖角、圆孔、切槽、螺纹或其它形状发生急剧变化的几何截面处,在这些部位应力不再是均匀分布,而是产生集中的高应力,这是弹性力学的一个基本概念,也是真实存在的一种应力集中现象。但在有限元计算中这些部位的存在并施加载荷或位移边界条件后 通常会造成不收敛的现象,即使计算收敛了,但计算出的应力非常大,已远远超出真实的应力范围,那这时候就要考虑是不是产生应力奇异了。一个是真实存在的应力集中,一个是虚假的不存在的应力奇异,真假还需从其产生的原因进行认识。
怎样做震动时效去应力效果比较好?振动时效机去应力适用于结构钢、合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属等材质的铸件、锻件、焊接件及机加工件的应力消除。是将一个具有偏心重块的电机系统(激振器)用卡具安放在工件上并通过调整电机的转速使工件达到好的震动效果。目前有些使用厂家反应处理后的工件仍然存在变形或开裂的情况,因此不知道怎样对工件震动才是好的,因此公司总结了几点振动时效设备操作应注意的几点:1、电动机的转速应保持在3000-8000r/min之间,不应低于3000,如果低于这个转速工件震动,说明调节的电机偏心度数过于大,实际上工件不是在共振而是在颤动。2、任何工件共振都会产生嗡嗡的响声,只不过有的工件共振的声音比较大有的比较小,比如箱体类工件内部比较空虚所产生的噪音就会很大。3、工件共振的状态下会有明显的震感,用手摸上去或用脚踩上去都能感觉的到。4、从振动时效仪显示屏上看加速度应该在40m/s以上。残余应力是材料制造和应用中需要充分考虑的因素。
残余应力的检测方法有很多,根据其测试过程对被测构件是否产生破坏,可以分为有损检测法和无损检测法。有损检测法:有损检测法分为钻孔法、压痕法、环心法、切槽法、取条法等,较为常见的是钻孔法(也称盲孔法),是一种对构件破坏性相对较小的检测方法。操作时对存在残余应力构件的表面钻一个小孔,使小孔处的残余应力得以释放,再通过粘贴在孔邻近区域的应变片来测量相应的位移和应变,较后可以通过计算来得到在钻孔处深度方向上的平均残余应力值。钻孔法需要对待测物体局部取样,而且测试后损坏不可逆,一般适用于棒形或管形的物体。但又因为其会对被测部件造成损伤的缺点,严重制约了它的应用范围和发展前景。残余应力可以通过热处理等方式进行调整。上海屈服应力计算
残余应力的分布可能是不均匀的。上海机械应力原理
回火时间随焊件厚度而定,钢按每毫米壁厚1~2min计算,但不宜低于30min,不必高于3h,因为残余应力消除效率随时迅速降低,过长的处理时间是不必要的。局部高温回火:只对焊缝及其附近的局部区域进行加热消除残余应力。消除应力的效果不如整体高温回火,但方法设备简单。常用于比较简单的、拘束度较小的焊接结构,如长筒形容器、管道接头、长构件的对接头等焊接残余应力的消除。局部高温回火可采用气体、红外线、间接电阻或工频感应加热等。温差拉伸法消除焊接残余应力的基本原理与机械拉伸法相同,主要差别是利用局部加热的温差来拉伸焊缝区。上海机械应力原理
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