振(zhen)動時效(xiao)技(ji)術介(jie)紹
振(zhen)動時效(xiao)技(ji)術，國外(wai)稱(cheng)之(zhi)為(wei)“Vibrating Stress Relief”簡(jian)稱(cheng)“VSR”，旨在(zai)通過專業(ye)的振(zhen)動時效(xiao)設備，使(shi)被(bei)處(chu)理(li)的工件(jian)產生(sheng)共振(zhen)，並(bing)通過這(zhe)種(zhong)共(gong)振(zhen)方式(shi)將(jiang)壹(yi)定(ding)的(de)振(zhen)動能量(liang)傳(chuan)遞到(dao)工件(jian)的所有(you)部(bu)位(wei)，使(shi)工件(jian)內(nei)部(bu)發生(sheng)微觀(guan)的塑(su)性(xing)變形——被(bei)歪(wai)曲的(de)晶格(ge)逐漸(jian)恢復平(ping)衡(heng)狀(zhuang)態。
位(wei)錯重(zhong)新(xin)滑移(yi)並(bing)釘(ding)紮(zha)，從而使(shi)工件(jian)內(nei)部(bu)的殘(can)余應力得(de)以(yi)消除和均化，最終(zhong)防(fang)止工件(jian)在加(jia)工和使(shi)用(yong)過程中發生(sheng)變形和(he)開裂(lie)，保(bao)證工件(jian)尺(chi)寸精(jing)度的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。
振(zhen)動時效(xiao)優(you)勢(shi)
時(shi)效(xiao)效(xiao)果好(hao)，靈活性(xing)強(qiang)，徹(che)底解(jie)決(jue)了熱(re)時(shi)效(xiao)爐窯的環(huan)境(jing)汙染問題；投資(zi)少，節(jie)能(neng)顯(xian)著(zhu)，效(xiao)率高，尤(you)其適用於(yu)不(bu)適合高(gao)溫(wen)時(shi)效(xiao)的材料和零件(jian)的消(xiao)除應力處(chu)理(li)。
表(biao)1 振(zhen)動時效(xiao)與熱(re)時(shi)效(xiao)特點比較(jiao)
項 目 | 熱(re)時(shi)效(xiao) | 振(zhen)動時效(xiao) |
減少焊接(jie)變形 | 不(bu)能(neng) | 可(ke)以(yi) |
機(ji)械性(xing)能(neng) | 減低 | 提(ti)高(gao) |
應力消(xiao)除 | 30 -80% | 30 -75% |
能(neng)源消(xiao)耗(hao) | 能(neng)耗(hao)高 | 比(bi)熱(re)時(shi)效(xiao)節能95% |
環(huan)境(jing)保(bao)護(hu) | 有(you)煙(yan)氣(qi)粉(fen)塵廢渣(zha)排(pai)放(fang) | 無(wu)汙染 |
尺(chi)寸穩(wen)定(ding)性(xing) | 較(jiao)好(hao) | 比(bi)熱(re)時(shi)效(xiao)提高30%以(yi)上 |
生(sheng)產費用 | 150 -300元(yuan)/噸(dun) | 4 -10元(yuan)/噸(dun) |
時(shi)效(xiao)周期 | 20 -60 小(xiao)時(shi) | 1小(xiao)時(shi)以(yi)內(nei) |
抗(kang)變形能(neng)力 | 較(jiao)差(cha) | 比(bi)熱(re)時(shi)效(xiao)提高30 -50% |
時(shi)效(xiao)變形 | 較(jiao)大 | 可(ke)忽(hu)略不(bu)計 |
時(shi)效(xiao)氧化 | 有(you) | 無(wu) |
大型(xing)工件(jian) | 無(wu)法(fa)進爐處(chu)理(li) | 可(ke)方(fang)便(bian)就地(di)處(chu)理(li) |
振(zhen)動時效(xiao)的由來及(ji)現狀(zhuang)
振(zhen)動時效(xiao)的由來及(ji)國外(wai)的(de)應用情(qing)況
振(zhen)動時效(xiao)源自(zi)於(yu)敲(qiao)擊時(shi)效(xiao)，在焊接(jie)中，施(shi)焊壹(yi)段(duan)時(shi)間(jian)後立即(ji)用小(xiao)錘對(dui)焊縫(feng)及(ji)周(zhou)邊(bian)進行敲擊(ji)以(yi)防止裂紋(wen)產生(sheng)，其原因就是(shi)隨時消(xiao)除部(bu)分焊接(jie)應力，以(yi)免最終(zhong)產(chan)生(sheng)較大的應力集中。敲擊(ji)法能量(liang)有(you)限(xian)，後來發現使(shi)工件(jian)產生(sheng)共振(zhen)時，可(ke)給工件(jian)出入(ru)最(zui)大的振(zhen)動能力，從(cong)而於1915年在美國產(chan)生(sheng)世界(jie)上di壹(yi)臺(tai)關於振(zhen)動消除殘余應力的(de)專利(li)。直到(dao)五十年代後期，隨著電(dian)機(ji)制(zhi)造水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao)，輕(qing)巧(qiao)的振(zhen)動時效(xiao)設備陸(lu)續(xu)在(zai)美國、德(de)國、英(ying)國、法(fa)國、蘇(su)聯(lian)等(deng)國家(jia)出現，並(bing)不(bu)斷(duan)地應用於機(ji)械制造業中，大量的(de)實(shi)際應用證明這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)比(bi)熱(re)時(shi)效(xiao)更能(neng)提(ti)高工件(jian)的尺(chi)寸穩(wen)定(ding)性(xing)。
國內(nei)發展及(ji)現狀(zhuang)
國內(nei)發展較晚，首(shou)先由孫(sun)照(zhao)清(qing)總(zong)工程師(shi)等(deng)老壹(yi)輩(bei)技(ji)術人員於74年出國考(kao)察，把(ba)技(ji)術帶(dai)回國內(nei)，並(bing)開始(shi)在機(ji)械部(bu)、航空(kong)部(bu)研究，並(bing)在“六五”期間(jian)在機(ji)械部(bu)提出攻關課(ke)題——提(ti)高(gao)機(ji)床(chuang)鑄(zhu)件(jian)產品(pin)質(zhi)量的(de)大課(ke)題裏面(mian)確(que)定(ding)“振(zhen)動時效(xiao)可行性(xing)研究”。
85年機(ji)械部(bu)特批(pi)25000美金與(yu)美國馬(ma)丁(ding)公司(si)合作，引(yin)進了VSR-790型(xing)振(zhen)動時效(xiao)設備及(ji)相關技(ji)術。特別(bie)是(shi)1991年JB/T 5926-91《振(zhen)動時效(xiao)工藝(yi)參數(shu)選(xuan)擇及(ji)技(ji)術時效(xiao)設備要求(qiu)》標準的(de)誕生(sheng)，使(shi)該(gai)技(ji)術得(de)以(yi)較快(kuai)的(de)推(tui)廣和發展。
振(zhen)動時效(xiao)設(she)備(bei)組(zu)成及(ji)參(can)數(shu)選(xuan)擇
振(zhen)動時效(xiao)設備組(zu)成
JH-600A交流(liu)振(zhen)動時(shi)效(xiao)設備由變頻調速控(kong)制器(qi)和帶(dai)測(ce)試(shi)的(de)高速交流(liu)電(dian)機(ji)及(ji)偏心箱(xiang)，還(hai)有(you)加(jia)速度(du)傳(chuan)感器(qi)構成壹(yi)個(ge)閉環系(xi)統。另外(wai)還(hai)有(you)用來(lai)支(zhi)撐的(de)減震(zhen)墊(dian)和夾持激振(zhen)器(qi)的夾具部(bu)件(jian)。設備(bei)采用高(gao)速變頻交流(liu)電(dian)機(ji)，不(bu)需(xu)要碳刷，壽命(ming)長(chang)、激振(zhen)力大、效(xiao)果好(hao)。
工藝(yi)參(can)數(shu)選(xuan)擇
振(zhen)動時效(xiao)重(zhong)要的幾個(ge)參(can)數是(shi)：支(zhi)撐點、振(zhen)型(xing)、激振(zhen)點、拾振(zhen)點、加(jia)速度(du)、固(gu)有(you)頻率、時間(jian)。其中，振(zhen)動加(jia)速度(du)、共(gong)振(zhen)頻率、共振(zhen)時間(jian)，是(shi)決(jue)定時(shi)效(xiao)工藝(yi)效(xiao)果的主(zhu)要參數。
激振(zhen)頻率：選(xuan)擇共振(zhen)區別(bie)明顯(xian)處(chu)，壹(yi)般(ban)鑄件(jian)可以(yi)采用中頻大激振(zhen)力，焊接(jie)件(jian)可分(fen)頻激振(zhen)。
激振(zhen)力：由構件(jian)上最(zui)大的動應力來(lai)確(que)定(ding)，即(ji)應保證σd+σr ≥[σ]。Σd 與(yu)構件(jian)的材(cai)料和結(jie)構有(you)關，壹(yi)般(ban)鑄件(jian)為(wei)∓2kgf/mm²，軟鋼(gang)件(jian)為(wei)∓7kgf/mm²。
激振(zhen)時間(jian)：振(zhen)動的前(qian)10分(fen)鐘(zhong)殘(can)余應力變化最快，20分(fen)鐘後趨於(yu)穩(wen)定，壹(yi)般(ban)認(ren)為(wei)處(chu)理(li)20-50分鐘即(ji)可。
激振(zhen)點和支(zhi)撐點：支(zhi)撐點應該在工件(jian)振(zhen)動節點上，激振(zhen)點壹(yi)般(ban)在兩(liang)點支(zhi)撐點間(jian)剛性(xing)較(jiao)大的位(wei)置(zhi)上(shang)（亞共(gong)振(zhen)方式(shi)或(huo)者傳統振(zhen)動時效(xiao)）。
判(pan)斷(duan)效(xiao)果方法(fa)：用(yong)振(zhen)動時效(xiao)過程中測(ce)出的動態參數(shu)曲線(xian)，根(gen)據(ju)曲線(xian)的(de)變化、現場，及(ji)時(shi)判(pan)斷(duan)振(zhen)動效(xiao)果，是(shi)國內(nei)外(wai)推(tui)薦(jian)認(ren)可的(de)方(fang)法(fa)。
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