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振动时效的由来及现状分析

2020-01-13 13:51:08

振动时效是怎么发展而来的及振动时效工艺的实质是什么

振动时效工艺其原理是用振动消除残余应力,可达到热时效工艺的同样效果,并在许多性能指标上超过热时效。振动时效工艺耗能少(是热时效的2%左右)、设备投资少和效率高,其在节能、减少环境污染和提高产品性能方面有卓越的表现,使得这一高新技术在各行各业中有广泛的应用前景。

振动时效的实质是以共振的形式给工件施加附加动应力,当附加动应力与残余应力叠加后,达到或超过材料的屈服极限时,工件发生微观或宏观塑性变形,从而降低和均化工件内部的残余应力,并使其尺寸精度达到稳定。


振动时效


振动时效的由来及现状

1.由来及国外的应用情况

在工件的铸造、焊接、锻造、机械加工、热处理、校直等制造过程中在工件的内部产生残余应力,而残余应力的存在必然会导致一些不良的后果出现。

如:降低工件的实际承载能力而生裂纹;

易发生变形而影响工件的尺寸精度;

加速应力腐蚀;pcdfdsoor

降低工件的疲劳寿命等。

消除应力有:自然时效、热时效、振动时效、静态过载时效、爆炸时效、循环加载时效等,虽然都有有缺点,但都在一定程度上达到消除和均化的目的。

振动时效源自于敲击时效,在焊接中,施焊一段时间后立即用小锤对焊缝及周边进行敲击以防止裂纹产生,其原因就是随时将焊接应力消除一些,以免最终产生较大的应力集中。

敲击法能量有限,后来发现使工件产生共振时,可给工件出入最大的振动能力,从而于1915年在美国产生世界上第一台关于振动消除残余应力的专利。直到五十年代后期,电动机制造水平的提高,轻巧的振动时效设备陆续在美国、德国、英国、法国、苏联等国家出现,并不断地被应用到机械制造业中,大量的实际应用证明这种方法比热时效更能提高工件的尺寸稳定性。

振动时效技术应用

振动时效技术,国外称之为“VibratingStressRelief”简称“VSR”,旨在通过专业的振动时效设备,使被处理的工件产生共振,并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到工件的所有部位,使工件内部发生微观的塑性变形――被歪曲的晶格逐渐回复平衡状态。位错重新滑移并钉扎,从而使工件内部的残余应力得以消除和均化,最终防止工件在加工和使用过程中变形和开裂,保证工件尺寸精度的稳定性。

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