振动焊接对焊接残余应力分布的影响
振动时效是在构件焊接完成后在常温下进行的。因此要使动应力和残余应力之和大于材料常温下的屈服极限(σS)则必须具有较大激振力。振动焊接是在焊接的整个过程中,包括降温过程在内,给被焊构件一个较轻微的振动,使焊缝在热状态下调整应变而改变热应力场,从而达到降低和均化应力。
§7—2 振动焊接对焊缝疲劳性能的影响
焊接结构的破坏大多数是疲劳破坏,而且疲劳破坏大多数发生在焊缝附近,这是近一百年来人们所公认的。因为它是焊接结构普遍存在的问题。因此在研究振动焊接技术的时候必须研究振动焊接对疲劳性能的影响。在振动时效机理的研究中,已经实验证明:由於降低和均化了应力,使焊缝的疲劳性能增强,构件的疲劳寿命得到提高。振动焊接可以大幅度提高焊接结构件的疲劳寿命,提高率在70%以上,振动焊接确实是提高焊件疲劳寿命的有效方法。平台振动焊接(即不共振的振动焊接)提高疲劳寿命的效果优於共振的振动焊接。
振动消除应力系统技术参数
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:1500W;
适宜处理工件重量:≤100吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:13A;
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℃)
振动时效对工件抗变形能力的影响
零件的变形不仅取决于残余应力的大小和分布,还与松弛刚性和抗变形能力有关。振动时效不仅能够减小和均化残余应力,还可提高材料的抗变形能力。对振动处理后的工件进行加静载和加动载试验,可证实这一点。
试验证明了振动处理的铸件比不经时效的铸件抗静载能力提高30﹪左右,抗动载能力提高1~3倍,抗温度变形能力也提高近30﹪。与经过热时效的铸件相比,振动件的抗静载能力提高40﹪以上,抗动载能力提高70﹪。
工件经振动时效后抗变形能力的提高可用循环加载下工件材料弹性性能的提高来解释。而振动时效实质上是对工件附加一种循环动应力。例如在5kg∕mm2动应力下的弹性模量提高10-20﹪,而在10kg∕mm2时提高30-50﹪。
振动消除应力系统技术参数
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:1500W;
适宜处理工件重量:≤100吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:13A;
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℃)
方型工件的振动时效工艺
某厂生产的J31—400压力机的横梁,为焊接结构件,重量为137000kg,轮廓尺寸为2090×2030×1520,为较为典型的方型件。我们在其底面采用三点支撑方式,橡胶垫距相邻的两端面的距离约为该边长度的1/3 。激振器用螺栓拧紧在横梁顶面的中间部位,加速度计吸紧在靠近一侧的中间位置上。如图7-2用VSRDS-08型振动时效装置对其进行扫频处理,测得其固有共振频率为4572r/min即76.2Hz,共振峰高度为32.6m/s2,鉴于该工件刚性较大,我们选择其共振峰值32.6 m/s2的2/3来确定振动频率为4551r/min,振动处理18分钟,VSRDS-08型微机内部的专家系统就判定为达到效果而自动关机,从随后第二次扫频的数据和曲线图上看,与次扫频的比较,已出现共振频率左移、峰值升高、带变窄三种现象,符合JB/T5926-2005标准中的第4.12条的c、d、e三项验收指标。
振动消除应力系统技术参数
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:1500W;
适宜处理工件重量:≤100吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:13A;
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℃)
振动时效对工件残余应力的影响
零件内部的残余应力是使其尺寸精度不稳定的主要因素。影响尺寸稳定性的不仅是残余应力数值的大小,应力分布的均匀性也有着重大的影响。振动时效常被认为是消除工件残余应力的一种有效方法,但一系列试验研究证明,振动时效对均化残余应力也有更明显的作用。
通过实践和试验证明,振动时效对减少和均化残余应力皆有着良好作用。这是由于振动过程中,工件受周期性附加动应力的作用,在应力集中处首先发生局部的塑性变形,继而又在整体上发生较大的塑性变形。峰值应力处产生的塑性变形较大,而其它部位则相对较小。正是由于这种塑性变形导致了工件中残余应力的降低和均化
振动消除应力系统技术参数
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:1500W;
适宜处理工件重量:≤100吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:13A;
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℃);