振動(dòng)時(shí)效背景

1、第一章第一章振動(dòng)時(shí)效背景振動(dòng)時(shí)效背景一、振動(dòng)時(shí)效技術(shù)應(yīng)用振動(dòng)時(shí)效技術(shù)，國(guó)外稱之為“VibratingStressRelief”簡(jiǎn)稱“VSR”旨在通過專業(yè)的振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，使被處理的工件產(chǎn)生共振，并通過這種共振方式將一定的振動(dòng)能量傳遞到工件的所有部位，使工件內(nèi)部發(fā)生微觀的塑性變形――被歪曲的晶格逐漸回復(fù)平衡狀態(tài)。位錯(cuò)重新滑移并釘扎，從而使工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力得以消除和均化，最終防止工件在加工和使用過程中變形和開裂，保證工件尺寸精度的穩(wěn)定性。二

2、、振動(dòng)時(shí)效的特點(diǎn)1.時(shí)效效果好2.靈活性強(qiáng)3.徹底解決了熱時(shí)效爐窯的環(huán)境污染問題4.投資少5.節(jié)能顯著6.效率高7.特別時(shí)候不宜高溫時(shí)效的材料和零件的消除應(yīng)力處理表一振動(dòng)時(shí)效與熱時(shí)效特點(diǎn)比較項(xiàng)目熱時(shí)效振動(dòng)時(shí)效應(yīng)力消除40－80％30－90％能源消耗高比熱時(shí)效節(jié)能95％環(huán)境保護(hù)有煙氣粉塵廢渣排放無污染尺寸穩(wěn)定性較好比熱時(shí)效提高30％以上生產(chǎn)費(fèi)用150－300元噸4－10元噸時(shí)效周期20－60小時(shí)20－50分鐘抗變形較差比熱時(shí)效提高30－7

3、5％時(shí)效氧化較大可忽略不計(jì)時(shí)效變形有無大型工件無法進(jìn)爐處理可方便就地處理三、振動(dòng)時(shí)效的由來及現(xiàn)狀1.由來及國(guó)外的應(yīng)用情況在工件的鑄造、焊接、鍛造、機(jī)械加工、熱處理、校直等制造過程中在工件的內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，而殘余應(yīng)力的存在必然會(huì)導(dǎo)致一些不良的后果出現(xiàn)。如：降低工件的實(shí)際承載能力而生裂紋；易發(fā)生變形而影響工件的尺寸精度；加速應(yīng)力腐蝕；降低工件的疲勞壽命等。消除應(yīng)力有：自然時(shí)效、熱時(shí)效、振動(dòng)時(shí)效、靜態(tài)過載時(shí)效、爆炸時(shí)效、循環(huán)加載時(shí)效等，雖然

4、都有有缺點(diǎn)，但都在一定程度上達(dá)到消除和均化的目的。振動(dòng)時(shí)效源自于敲擊時(shí)效，在焊接中，施焊一段時(shí)間后立即用小錘對(duì)焊縫及周邊進(jìn)行敲擊以防止裂紋產(chǎn)生，其原因就是隨時(shí)將焊接應(yīng)力消除一些，以免最終產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中。敲擊法能量有限，后來發(fā)現(xiàn)使工件產(chǎn)生共振時(shí)，可給工件出入最大的振動(dòng)能力，從而于1915年在美國(guó)產(chǎn)生世界上第一臺(tái)關(guān)于振動(dòng)消除殘余應(yīng)力的專利。直到五十年代后期，電自然時(shí)效具有穩(wěn)定鑄件尺寸精度的良好效果。二、熱時(shí)效1.用的工藝方法就是進(jìn)行消除

5、應(yīng)力的退火，這種方法的特點(diǎn)就是能夠大幅度的降低構(gòu)件的殘余應(yīng)力，尺寸精度穩(wěn)定。構(gòu)件加熱到400－700C時(shí)，技術(shù)構(gòu)件即具有相當(dāng)?shù)膯涡?，同時(shí)具有明顯的塑性，這個(gè)溫度范圍稱為彈性轉(zhuǎn)變溫度。2.影響熱時(shí)效效果的因素a.熱時(shí)效中，退火溫度是影響消除殘余應(yīng)力效果的最重要因素。b.熱時(shí)效保溫時(shí)間c.熱時(shí)效升溫速度d.熱時(shí)效降溫速度e.熱時(shí)效爐的溫差f.工件在爐中的放置與支撐三、靜態(tài)過載法是以靜力或靜力矩的形式，暫時(shí)加載于構(gòu)件上，并在這種載荷下保持一段

6、時(shí)間，從而使零件尺寸精度獲得穩(wěn)定的時(shí)效方法。用于焊接件時(shí)需要將載荷加大到使原來應(yīng)力與附加應(yīng)力之和接近于材料的屈服極限，才能消除殘余應(yīng)力。靜態(tài)過載法的精度穩(wěn)定性效果，取決于附加應(yīng)力的大小及應(yīng)力下保持時(shí)間。特別指出，靜態(tài)過載法處理后構(gòu)件中仍然保持著相當(dāng)大的殘余應(yīng)力。四、熱沖擊時(shí)效法1970年前后出現(xiàn)的一種新穎的穩(wěn)定工件尺寸精度的時(shí)效工藝法。其實(shí)質(zhì)就是將工件進(jìn)行快速加熱，使加熱過程中造成的熱應(yīng)力正好與殘余應(yīng)力疊加，超過材料的屈服極限引起塑性變

7、形，從而使原始?xì)堄鄳?yīng)力很快松弛并穩(wěn)定化。五、超聲波時(shí)效法超聲波時(shí)效法首先在前蘇聯(lián)誕生，并在發(fā)達(dá)國(guó)家得到推廣，該方法起先主要應(yīng)用于船舶、核潛艇、航空航天等對(duì)消除應(yīng)力非常嚴(yán)格的軍事領(lǐng)域。第四章第四章振動(dòng)時(shí)效原理振動(dòng)時(shí)效原理一、振動(dòng)時(shí)效的特點(diǎn)振動(dòng)時(shí)效的實(shí)質(zhì)是以共振的形式給工件施加附加動(dòng)應(yīng)力，當(dāng)附加動(dòng)應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加后，達(dá)到或超過材料的屈服極限時(shí)，工件發(fā)生微觀或宏觀塑性變形，從而降低和均化工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，并使其尺寸精度達(dá)到穩(wěn)定。其特點(diǎn)有：