振动时效设备技术、振动时效工艺

振动时效设备技术、振动时效工艺

张先生-13791031859   0531-88627138

金属工件(铸件、锻件、焊接件)在冷热加工过程中都会产生残余应力，残余应力值高者(单位为Pa)在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度、降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂，由于残余应力的松弛，使零件产生变形，大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除工件的残余应力就十分必要了，特别是在航空航天、船舶、铁路及工矿生产等应用的，由残余应力引起的疲劳失效更不容忽视。
　　目前的针对残余应力的不同处理方法有：自然时效方法和人工时效方法(包括热处理时效、敲击时效、振动时效、)。
　　1、自然时效一一适合：热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力) 焊接应力(焊接过程中产生的应力)自然时效是*古老的时效方法。它是把构件露天放置于室外，依靠大自然的力量，经过几个月至几年的风吹、 日晒、雨淋和季节的温度变化，给构件多次造成反复的温度应力。再温度应力形成的过载下，促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。
自然时效
　　自然时效降低的残余应力不大，但对工件尺寸稳定性很好，原因是工件经过长时间的放置，石墨高端及其他线缺陷高端附近产生应力集中，发生了塑性变形，松弛了应力，同时也强化了这部分基体，于是该处的松弛刚度也提高了，增加了这部分材质的抗变形能力，自然时效降低了少量残余应力，却提高了构件的松弛刚度，对构件的尺寸稳定性较好，方法简单易行，但生产周期长.占用场地大，不易管理，不能及时发现构件内的缺陷，已逐渐被淘汰。
　　2、热处理时效一一适合：热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力) 焊接应力(焊接过程中产生的应力)热时效处理是传统的消除残余应力方法。它是将构件由室温缓慢，均匀加热至5 5 0。C左右，保温4.8小时，再严格控制降温速度至1 5 0℃以下出炉。
热时效

振动时效设备技术、振动时效工艺

　　热时效工艺要求是严格的，如要求炉内温差不大于±2 5℃，升温速度不大于5 0。C/小时，降温速度不大于2 0。C/小时。炉内*高温度不许超过5 7 0℃，保温时间也不易过长，如果温度高于5 7 0℃，保温时间过长，会引起石墨化，构件强度降低。如果升温速度过快，构件在升温中薄壁处升温速度比厚壁处快的多，构件各部分的温差急剧增大，会造成附加温度应力。如果附加应力与构件本身的残余应力叠加超过强度极限，就会造成构件开裂。
　　热时效如果降温不当，会使时效效果大为降低，甚至产生与原残余应力相同的温度应力(二次应力、应力叠加)，并残留在构件中，从而破坏了已取得的热时效效果。
　　3、敲击时效(锤击法)一一适合：焊接应力(焊接过程中产生的应力)
　　锤击处理很早被引入焊接领域，初期主要应用于消除焊接变形。锤击的方法分为，手工锤击法和电锤锤击法。通过观察分析，认为适当锤击可以消除和减少焊接裂纹，进而推断锤击有消除焊接残余应力的作用， 因此在工艺中采用锤击处理，防止焊接裂纹的产生。一般认为，锤击处理消除焊接残余应力是使被处理金属通过锤击，在体内局部产生一定的塑性伸长，释放焊接过程产生的残余拉伸弹性应变，从而达到释放焊接残余应力的目的。但由于锤击(特别是手工锤击)的不规范(锤击力的大小、频率、基体的力学性能及锤击区的温度等)及焊接残余应力有效测试的困难，故对于锤击处理与残余应力的关系，至今尚没有一个科学的和系统的研究。
　　在合适的焊接规范和工艺下，锤击不仅能有效地消除工件焊缝部位的应力，而且能促进热影响区拉伸残余应力的释放，甚至可以获得一定值的压应力

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