金属残余应力消除振动时效仪器
振动时效设备生产厂家九工公司简介-消除残余应力、焊接应力、铸造应力防止变形。
济南九工机电设备有限公司主要从事振动时效设备、超声冲击设备和应力检测设备的科技研发和生产销售。是一家集技术研发、自主生产、销售安装、服务维护于一体的企业。产品涉及焊接、铸造、锻压、机加工等多个领域。公司始终坚持“品质创造市场，服务赢得口碑”的经营理念，不断加强市场运作和品牌建设，树立良好的公司形象。
残余应力消除几种方法简介：
在机床、矿山、煤炭尤其是石油机械制造业中, 有许多大型铸、锻、焊件。机械设计上, 一般要求这些零部件在服役中具有良好的几何稳定性, 但这些零件在铸、锻、焊后及机械加工中, 不可避免地存在不同程度的残余应力。这些内应力的存在导致该工件在服役中发生变形, 从而损害其使用精度和性能。随着人们对残余应力危害的逐步认知, 消除应力或残余应力的工艺方法也在逐步提高和完善。工程上有效地消除应力的工艺方法被称为时效处理。
1 自然时效
此方法很早就被世界各国的精密机床生产厂普遍采用。我国上世纪50～60 年代, 机械制造业多数工厂也采用这种方法来消除工件内部的残余应力。实验研究和生产实践证明, 这一方法具有消除残
余应力稳定铸件几何尺寸的功效。如: 床身、床头箱等铸造后裸放在露天环境里, 任凭风吹雨打, 严寒酷暑。经过少则数月, 多则几年的时间, 使铸造残余应力随着时间延长温度的变化而松弛直至消除。变形量也很小, 如用自准直仪、水平仪测量长约2m 的床身导轨, 其不直度偏差一般不超过3～4μm。可见, 经自然时效处理后, 铸件一般都不会再有较大变形, 但周期长。
2 热时效
该工艺比自然时效时间大大缩短( 时效周期一般为24 h 左右) 。因此, 目前, 国内大部分工厂采用此方法来消除应力稳定工件尺寸。这种工艺是把铸、锻、焊等工件加热到A1 以下某一温度, 保温一段时间( 一般6～8 h) 后, 缓慢冷却来消除应力, 来稳定工件几何尺寸, 此法也称消除应力退火。热时效采用低于Ac1 的温度, 从消除应力考虑, 为了确保应力释放, 以温度高一些为好; 但从保证工件机械性能, 防止渗碳体的球化和石墨化角度着眼, 温度低一些较妥; 综合各因素一般取500～550℃。当前, 在机械制造中, 上述热时效工艺已被各工厂普遍采用。但其耗能大、成本高。
3 振动时效金属残余应力消除振动时效仪器
这一技术在国外被称之为VSR 技术。从上世纪50年代起, 随着现代科学技术的发展, 振动理论、测试技术和激振设备的迅猛发展。人们发现工件在共振频率下进行振动, 不但可以缩短振动处理时间, 而且消除应力和稳定尺寸的效果更好, 能源消耗也少。" 六五" 期间, 振动时效被列为国家38 项重点攻关任务分项《提高机床铸件质量的研究》的内容之中, 由北京机床研究所组织齐齐哈尔*机床厂、长沙机床厂、大连机床厂共同进行振动时效的实用性研究。目前基本上已在全国机床行业普遍推广应用。1987 年6 月, 国家机械部等六部委, 又将振动时效定为" 七五" 期间国家推广的节能新项目。
不同时效方法对工件残余应力的作用
( 1) 自然时效的作用自然时效只降低残余应力20%以下, 但尺寸稳定性较好。长春光机所1985 年召开的一次残余应力松弛装置鉴定会认为, HT200 铸铁自然时效25 个月, 残余应力消除7.4%; 45 钢自然时效25 个月仅消除残余应力1.6%, 可见自然时效消除应力用时间长而消除残余应力也缓慢。
( 2) 热时效的作用热时效可看作是变应力( 但某一段时间内可以认为是恒应力) 的蠕变过程。如炉温均匀, 升、降温严格控制则能消除应力50%～70%。
( 3) 振动时效的作用不同产品情况不尽相同, 一般在30%～70%。单纯用残余应力降低多少来衡量时效效果是不全面的。许多资料表明, 零件内部残余应力是使其尺寸不稳定的因素之一，应力分布的不均匀性也有很大影响。使工件产生变形的往往是工件内大应力, 振动时效后工件残余应力除在数值上降低外, 尤为显著的是残余应力集中处应力峰值有明显降低。应力峰值降低表明应力分布的均匀化, 这是使工件尺寸稳定的重要因素。振动时效使工件在交变应力作用下产生塑性变形, 松弛了工件的残余应力，故振动时效过程是工件产生塑性变形和逐渐稳定的过程, 即残余应力减小和稳定的过程。
基于上述原因，振动时效一般适用于下列范围: 单纯消除残余应力为目的大型铸、锻, 焊件, 如各类机械产品基础件、焊接结构件, 也可用于长径比较大的轴类零件。一般在铸造、锻压、焊接、粗加工、表面淬硬、半精加工等工序之后进行。
