西安振動時效 振動時效設備
一、關于振動時效xc應力的原理
近二十多年來,國內外出現了“振動處理技術”用來調整金屬構件內的殘余應力,以代替熱處理技術,它屬于機械作用法。這種新技術在國外被稱做“Vibratory Stress Relief Method”(簡稱VSR)。由于這種方法可以降低或均化金屬構件內的殘余應力,因此可以提高構件的使用強度,減少變形,可以防止或減少由于熱處理和焊接產生的微觀裂紋。特別是在節省能源、處理時間上具有明顯效果,因此被許多國家大量使用。
振動xc應力實際上就是用周期的動應力疊加,使局部產生塑性變形而釋放應力。振動處理時,通過激振器對被處理金屬構件施加一動應力,如果動應力幅與被處理的金屬構件上某些點所存在的殘余應力之和達到或超過材料的屈服極限時,這些點將產生晶格滑移,盡管宏觀上沒有達到屈服極限,也同樣會產生微觀的塑性變形,而且這種塑性變形往往是首先發生在殘余應力{zd0}的點上,使這些點受約束的變形得以釋放從而降低了殘余應力。這就是振動時效xc殘余應力的機理。即
σ動+σ殘>σs
式中:σ動——施加在被處理件上的周期動應力。
σ殘——被處理件中的殘余應力。
σs ——被處理件材料的屈服極限。
根據上述機理和大量實踐,表明振動時效的一個突出特點是:高應力降低的比例大,特別是應力集中處,殘余應力降低快。
由于振動時效的上述作用,使該項技術得到廠礦企業和國家的重視和認可,1991年制定了國家行業標準JB/T5928.91(現實行JB/T10375-2002),并在1993年被國家科委批準為“{gjj}科技成果重點推廣計劃”項目,在全國普遍推廣。有機床、重型機械、冶金設備、造船、鐵路、化工機械、汽車制造、核工業等機械構件都可以采用振動時效來xc應力,代替原熱時效工藝。特別是振動xc應力近幾年運用到國防、航空、航天等高新技術中,其中高速鐵路,航天飛機發行架均采用了振動xc應力技術。
二、振動時效處理對金屬構件的作用
振動時效是對具有殘余應力的金屬構件進行振動處理,使構件在共振頻率下振動。由于在共振狀態下構件按一定的振型產生彈性變形而產生動應力,當這個動應力與構件上各點的殘余應力相疊加后,大于材料的屈服極限,則在該點出現局部的塑性變形,因而應力得到釋放。所以振動時效從原理上來說,就是降低構件內的殘余應力。應力降低的水平與構件內的動應力大小有關,動應力大則xc應力的效果高,動應力小,xc應力的效果也低