振動(dòng)時(shí)效處理機(jī)振動(dòng)應(yīng)力消除之所以受到廣泛關(guān)注,是因?yàn)樗哂幸韵绿攸c(diǎn):
1、投資少:與熱時(shí)效相比,不需要大型時(shí)效爐,可節(jié)省占地面積和昂貴的設(shè)備投資。現(xiàn)代工業(yè)中大型鑄件和焊件,若采用熱時(shí)效消除應(yīng)力,則需建設(shè)大型時(shí)效爐,不僅造價(jià)昂貴,利用率低,而且溫度難以均勻。爐內(nèi)應(yīng)力消除效果差。振動(dòng)老化可以*避免這些問題。目前,振動(dòng)時(shí)效廣泛用于橋梁、船舶、化工設(shè)備等長度幾米到幾十米的大型焊接件。
2、生產(chǎn)周期短:自然老化需要幾個(gè)月的長期儲(chǔ)存,熱老化也需要幾十個(gè)小時(shí)的循環(huán)才能完成,而振動(dòng)老化一般只需要幾十分鐘就可以完成。而且振動(dòng)時(shí)效不受場地限制,可以減少工件時(shí)效前后的往返運(yùn)輸。如果將振動(dòng)設(shè)備放置在機(jī)械加工生產(chǎn)線上,不僅使生產(chǎn)布置更加緊湊,而且消除了機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。
3、使用方便:振動(dòng)設(shè)備體積小、重量輕、攜帶方便。由于振動(dòng)處理不受場地限制,振動(dòng)裝置可攜帶到現(xiàn)場,因此該工藝使用簡單,與熱老化相比適應(yīng)性強(qiáng)。
4、節(jié)能降本:時(shí)效處理在工件的共振頻率下進(jìn)行,能耗極小。實(shí)踐證明,功率為0.25~1馬力(1馬力=735.5w)的機(jī)械振動(dòng)器可以振動(dòng)150t以下的工件。因此,粗略計(jì)算,其能耗僅為熱老化的3%~5%,成本僅為熱老化的8%~10%。
5、其他:振動(dòng)時(shí)效工藝操作簡單,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化;可避免金屬零件在熱時(shí)效過程中出現(xiàn)翹曲、氧化、脫碳、硬度降低等缺陷。是目前的二次老化方法。
振動(dòng)時(shí)效處理機(jī)振動(dòng)時(shí)效前工藝分析:時(shí)效前應(yīng)分析工件的殘余應(yīng)力場分布、尺寸要求精度、未來工作負(fù)荷、可能的失效原因,然后分析時(shí)效路線和關(guān)鍵部位。
一、尺寸精度分析
1、如要求直線度、圓柱度、同軸度等,應(yīng)主要消除中間部位的應(yīng)力。如果加工前后和工作條件下對(duì)端和中部的應(yīng)力發(fā)生變化,則可以從端面向各個(gè)方向產(chǎn)生彎曲振動(dòng)模式。
2、如果要求平整度,主要消除中間部分的應(yīng)力。但是,除了彎曲振動(dòng)模式外,還必須采用扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模式。
3、如果要求同軸度,如箱型工件,應(yīng)盡量采用大激振力,并選擇彎曲和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方式。
二、工作負(fù)荷
如果后期工作載荷主要產(chǎn)生彎曲變形,應(yīng)采用彎曲振動(dòng)方式;如果后期工作載荷主要產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形,則應(yīng)采用扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方式。
三、振動(dòng)時(shí)效處理機(jī)工況故障原因
如果以后可能發(fā)生變形,可以使用較大的激振力進(jìn)行振動(dòng);如果后期出現(xiàn)開裂,長時(shí)間振動(dòng)應(yīng)盡量選擇較小的激振力。
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