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振動時效機在大型焊接件上的應(yīng)用優(yōu)勢

金屬結(jié)構(gòu)件在焊接、鑄造等加工過程中，都會在工件內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，從而導(dǎo)致其變形或開裂，影響其使用壽命，因此有必要對工件進行消除殘余應(yīng)力的時效處理。時效有自然時效、熱時效和振動時效。近年來振動時效機以其獨特優(yōu)點，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。

 

振動時效機

 

振動時效消除殘余應(yīng)力使工件獲得尺寸穩(wěn)定性的機理可以從宏觀和微觀兩方面解釋:宏觀上，當動殘>時(動-一激振器施加給工件的周期性動應(yīng)力，殘一一殘余應(yīng)力，--材料屈服強度極限)，工件會產(chǎn)生少量的塑性變形，使殘余應(yīng)力峰值下降，原來不穩(wěn)定的殘余應(yīng)力得到松弛和勻化。

同時由于包辛格效應(yīng)，經(jīng)一定時間的循環(huán)后，工件材料的當量屈服強度由原來的上升，直到與所受的應(yīng)力相等，工件內(nèi)部不再產(chǎn)生新的塑性變形，此時塑性變形變成彈性變形，工件的彈性性能得到強化，從而使工件的幾何尺寸趨于穩(wěn)定。微觀上，因金屬具有將機械能轉(zhuǎn)變成熱能的性質(zhì)，即使在動殘<時，也會產(chǎn)生微觀的塑性變形。其機理為:由振動輸入的活化能使位錯移動，在位錯塞積群的前沿引起應(yīng)力集中而產(chǎn)生塑性變形;同時，遷移的位錯切割位錯群，以致使位錯釘孔，材料基體得到強化，使松弛剛度增大,工件獲得尺寸穩(wěn)定性。

 

振動時效的工藝過程很簡便。首先用膠墊支撐好工件，然后將激振器和測振器固定在工件上，就可以開機進行振動時效處理了。如果使用全自動工藝，先是振前掃頻搜尋共振峰，找到共振峰后，設(shè)備將自動優(yōu)選最佳亞共振點共振時效半小時左右，并自動進行振后掃頻和打印時效曲線作為質(zhì)檢依據(jù)，整個時效過程就完成了。在實際加工中，工件的重量、體積、結(jié)構(gòu)形狀具有多樣性，在振動時效前很準確制定出各工藝參數(shù)，工件的主振頻率、輔振頻率、激振力及激振點和支承點位置等參數(shù)必須通過調(diào)整才能準確得出。