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時效是消除機械加工零件殘余應(yīng)力的基礎(chǔ)工藝。時效振動機在70年代起源于美國,后來在德國、英國、法國得到了廣泛的應(yīng)用,我國從80年代初開始引進使用時效振動機工藝。由于時效振動機是一種高效、節(jié)能、環(huán)保及低成本的時效方法,與傳統(tǒng)的熱時效和自然時效相比,時效振動機具有生產(chǎn)周期短,場地簡單靈活方便,生產(chǎn)費用低,無環(huán)境污染等優(yōu)點。由于時效振動機的無比的優(yōu)越性,又適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)對能源和環(huán)保的要求,應(yīng)用時效振動機是企業(yè)改進傳統(tǒng)工藝提高市場競爭力的最佳選擇,目前在某些方面已取代了傳統(tǒng)的熱時效和自然時效。
現(xiàn)在的市場對產(chǎn)品治理嚴苛的要求,越來越多的生產(chǎn)企業(yè)重視對焊接、鑄造、冷加工產(chǎn)生的應(yīng)力的處理,但受到環(huán)保及熱處理成本的掣肘,時效振動機消除應(yīng)力技術(shù)得到了推廣發(fā)展的機會。
時效振動機由于時效效果好、對工件的尺寸穩(wěn)定性強、經(jīng)濟實用、投資少、節(jié)能顯著等優(yōu)點,逐漸取代傳統(tǒng)的自然時效和熱時效越來越廣泛的應(yīng)用于實踐中。在工件的鑄造、焊接、鍛造、機械加工等制造過程中,工件內(nèi)部會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在必然會導(dǎo)致工件變形、開裂,嚴重影響了工件的尺寸穩(wěn)定性,降低工件的疲勞壽命。
時效振動機技術(shù)是一種集成的高技術(shù),已經(jīng)顯出了其獨有的優(yōu)越性。它是可以很好達到時效效果的低投入、低成本、低消耗、率、益的方案。特別是在電力系統(tǒng)中,它能提供快速,經(jīng)濟靈活的現(xiàn)場處理服務(wù),這在縮短基建與檢修時間,保證系統(tǒng)安全生產(chǎn)方面有實際意義和促進作用。
數(shù)碼時效振動機技術(shù)可以降低工件內(nèi)部殘余應(yīng)力,用在要求提高材料機械性能和加工尺寸精度的場合??捎糜诤谏饘俨牧?,也可用于有色金屬材料的構(gòu)件或零部件之中。
數(shù)碼時效振動機振動處理技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用,其目的多數(shù)用于防止構(gòu)件加工后的變形,且以鑄件為多數(shù)。關(guān)于用振動處理技術(shù)來提高焊接疲勞壽命,可以用于提高焊接構(gòu)件疲勞壽命的結(jié)論,并在實際應(yīng)用中取得了成功,這樣就為數(shù)碼時效振動機技術(shù)在焊接構(gòu)件上的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
振動焊接和時效振動機是為提高焊縫質(zhì)量而在兩個階段分別采取的技術(shù)工藝過程。振動焊接是在焊接過程中進行的振動處理過程,而時效振動機是在構(gòu)件焊接成型后而進行的時效處理過程,前者的作用在於使晶粒細化提高材料的機械性能。降低焊接應(yīng)力和變形、減少氣孔和雜質(zhì)并使焊接紋理細密提高宏觀焊接質(zhì)量。而后者則是專門用於降低和均化焊接應(yīng)力,消除殘余應(yīng)力對變形、開裂和疲勞壽命的影響。
振動處理技術(shù)又稱做振動消除應(yīng)力,在我國又稱做時效振動機。它是將一個具有偏心重塊的電機系統(tǒng)(稱做激振器)安放在構(gòu)件上,并將構(gòu)件用橡皮墊等彈性物體支承,通過控制器起動電機并調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速,使構(gòu)件處于共振狀態(tài)。約經(jīng)20~30分鐘的振動處理即可達到調(diào)整殘余應(yīng)力的目的。
時效振動機源自于敲擊時效。通過專用設(shè)備使工件在固有頻率下產(chǎn)生共振,使周期性的動應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加,使工件局部產(chǎn)生塑性變形而釋放應(yīng)力。從而降低和均化工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力,使工件尺寸精度達到穩(wěn)定。