沈阳振动时效机 消除应力钢丝
价格:16800.00起
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关 键 词:沈阳振动时效机
行 业:机械 其他行业专用设备
发布时间:2020-12-09
从宏观角度分析振动时效使零件产生塑性变形,降低和均化余应力并提高材料的抗变形能力,无疑是导致零件尺寸精度稳定的基本原因。从分析余应力松驰和零件变形中可知,余应力的存在及其不稳定性造成了应力松驰和再分布,使零件发生塑性变形。故通常采用热时效方法以消除和降低余应力,特别是危险的降值应力,振动时效同样可以降低余应力,零件在振动处理后余应力通常可降低30—80%,同时也使峰值应力降低使应力分布均匀化。
从微观方面分析振动时效可视为一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加动应力,众所周知工程上采用的材料都不是理想的弹性体,其内部存在着不同类型的微观缺陷,铸铁中更是存在着大量形状各异的切割金属基体的石墨。故而无论是钢、铸铁或其他金属,其中的微观缺陷附近都存在着不同程度的应力集中,当受到振动时,施加于零件上的交变应力与零件中的余应力叠加。当应力叠加的结果到一定的数值时,在应力集中严重的部位就会超过材料的屈服极限而发生塑性变形。这种塑性变形降低了该处余应力降值,并强化了金属基体,而后振动又在一些应力集中较严重的部位上产生同样作用,直至振动附加应力与余应力叠加的代数和不能引起任何部位的塑性变形为止,此时振动便不再产生消除和均化余应力及强化金属的作用。
岔管振动时效处理效果评定
从振动时效A~t曲线及振前、振后A~f曲线对比可以看到:A~t曲线升高后降低然后变平;振后A~f曲线较振前峰值频率左移(5195r/min左移至5170r/min),带宽明显变窄,根据JB/T5926—91《振动时效工艺参数选择及技术要求》中4.1.2条判定,该工件通过振动时效已取得了较好的效应效果。
4 结语
白水坑水电站已于2003年6月顺利正式并网发电,压力输水系统运行正常。本次的钢岔管振动时效消除应力处理结果,通过比照有关振动时效处理标准,并对处理后所有焊缝进行超声波探伤,证明振动时效技术在降低及均化至消除岔管残余应力方面,是一种简便、有效、节能(无需燃煤)、快捷的先进工艺,无运输问题,不受工件尺寸、重量、结构、场地的限制,十分值得应用与推广。
振动时效工艺技术在水工金属结构、水力机械制造行业已有较多的应用,并在水轮发电机组构件中取得了明显成效。随着越来越多钢岔管的使用,这项技术将越来越体现其应用价值。但振动时效工艺处理结果,是根据国家标准对照振动时效处理曲线及图形来判定效果,虽可靠但没有量化指标。为了更为直观地反映残余应力的降低、均化以及消除情况,建议制定振动时效工艺方案时,增加振前、振后对残余应力进行测试的内容。这一措施是切实可行的。
参考文献
[1] JB/T5926—91,振动时效工艺参数选择及技术要求[S].
[2] DI5017—93,压力钢管制造安装及验收规范[S].
[3] 全国振动时效技术推广中心。全国振动时效技术(VSR)论文集[C].
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤30吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:10A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃);
振动平台振动时效工艺
对于一些中、小件,如果单个进行振动时效处理,肯定是令人的事,这时您可以考虑采用振动台式的方式。关于振动台得设计问题是一个非常复杂的问题,既不懂振动时效原理,又对理论学知之甚少的人是难以胜任的。我曾遇到过多次这样的事情,有限是振动时效设备生产厂家的人员和用户讲,您们焊块大钢板,把工件紧在上面就可以了,结果用户这样做了,但起不到效果。在去年被邀请到一家钢铁厂去帮助解决问题。他们提出了用振动台处理构件加工后变形仍很大,我看过他们的振动台后,告之他们问题就在振动台上,在振动处理时工作台得刚度很明显的小于工件的刚度,这样激振器的能量(或者说动应力)怎么能通过工作台加工到工件上呢?后来帮助他们重新设计,修改。效果就不一样了,完全合格。
总结起来说设计振动台必须牢记以下原则:
1、首先要保证振动台的刚度应大于工件的刚度。
2、应使振动台和工件组成一体系的中性面接近工件和振动台的接触面。
3、振动台的大小应以工件的大小及批量来确定。
振动台上工件的布置应以工件获得能量为原则。
振动时效的作用
(1)降低构件残余应力
108吨汽车车架组合焊接后产生较大的残余应力。按照上海乐展电器有限公司制定的工艺参数,对108吨汽车车架振动时效后,残余应力下降17.92~88.83%,总应力水平下降为47.62%(见表14)。其中易发生裂纹部位一中横梁与纵梁联结处(见图14)残余应力下降88.83%。
(2)防止或减少断裂裂纹,从动应力测试结果表明,应力集中部位正是车架多次发生断裂裂纹处,由此可见应力集中是车架裂纹的主要原因。用振动处理技术消除残余应力尽管是低应力下进行的,确能使残余应力大幅度下降。因此,在外界条件下(动载荷或温度变化等)而不产生微观断裂裂纹。总之,振动处理技术适用于各种焊接构件,其作用是,降低构件残余应力,提高构件疲劳寿命。
台振动时效后的108吨汽车车架,在霍林河矿区运行一年多,至今未发现任何裂纹迹象,仅按此时间计算,振动后车架的开裂寿命是未时效车架平均开裂寿命的二倍以上。
振动时效装置的选择
振动时效是用振动方法降低和均化焊接构件残余应力。选择振动时效装置必须能够实现频率自动上升或自动下降,可点升频率或点降频率。振动频率可调到任何一个转速。我们选用的微机控制的振动时效装置,可自动描绘被振工件的频率-幅值特性曲线,能写出共振峰的转速和加速度幅值对应坐标值。能绘制振动前后曲线。
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤30吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:10A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃);
底座振动时效处理
1.振动时效处理
a.主振:根据工件的结构特点采用四点支撑,激振点、拾振点具体位置见照片3。采用手动处理,激振频率4670RPM/min,时效时间30分钟,偏心档位8档。
b.振动:原支撑不变,激振点、拾振点旋转90°,采用手动处理,激振频率4720RPM/min,时效时间30分钟,偏心档位不变。
2.残余应力检测:为了验证振动时效效果,对构振前振后焊接残余应力测试。测试方法选用盲孔松弛法,测点选择14点测点分布见图3,测试结果列在表二中。
表二 底座振动时效测试数据表 单位:MPa
点号 δ1 δ2
振前 振后 消除率 振前 振后 消除率
1 280.90 201.72 -28.19 16.48 6.88 -58.27
2 227.86 153.40 -44.79 81.74 41.93 -48.71
3 431.62 221.26 -48.74 262.16 64.54 -75.38
4
5 171.13 115.28 -32.63 9.62 2.41 74.89
6 251.44 136.90 -45.55 111.71 52.38 -53.11
7 200.82 163.27 -18.70 9.10 5.34 -41.35
8 137.92 96.80 -29.81 31.01 24.73 -20.26
9 130.67 95.86 -26.64 12.64 7.02 -44.46
10 187.61 128.43 -31.54 61.64 28.73 -53.39
11 242.37 145.12 -40.13 33.36 25.98 -22.11
12 240.76 151.70 -36.99 250.62 62.19 -75.19
13 213.33 104.40 -51.06 51.38 33.24 -35.30
14 179.57 131.41 -26.82 55.97 30.83 -44.91
平均应力 226.62 141.96 -35.51 75.95 29.71 -49.79
注:测点4应变片损坏
3.结果分析
从测试数据上看,振前平均主应力为226.62MPa,振后平均主应力为141.96MPa,降率为-35.51%。且均化较好。
4.结论
本次工艺处理,残余应力下降率为-35.51%。且均化较好。完全满足了国家行业标准JB/T5926-2005标准要求。说明连铸机底座工件采用振动时效去应力,效果较好,工艺可行
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤30吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:10A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃);
主要技术参数
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1200W;
适宜处理工件重量:≤10吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:80A;
电机额定电压:2000V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃);