矿山机械振动时效应力xx应用

上海乐展电器有限公司报道，我们公司不断开发 新技术，始终走在同行业发展的前沿，在新的一年里，我们公司又推出新的振动时效设备，欢迎大家选购，我们将以{zy}异的价格为您提供{zxj}的 ，以下是有关振动时效的相关报道：

如何防止矿山机械在焊接过程中产生的变型问题一直是困扰各企业的难题，本文章就围绕这个问题展开讨论。

　　关键词　中南振动时效 矿山机械时效 振动时效 应力xx

　　1　引言

　　任何一个机械产品都必须保证预期的功能、寿命和安全可靠，并且技术先进，价格低廉。为 此，机械产品必须遵循一套完整的生产规程和科学质量管理。振动时效是近年来兴起的新技术，国际上称之“VSR”技术。

　　振动时效(VSR)就是在激振设备周期性——激振力的作用下，使构件内残余应力叠加，产生局部屈 服，引起微小的塑性变形，使构件内残余应力降低和重新分布，增强抗外载能力，从而提高 构件的尺寸精度稳定性。

　　淮南煤矿机械厂在收集国内外大量资料及借鉴一些厂家成功经验的基础上，针对本厂中小型 零件较多的情况，开展了“振动台法处理中小型工件”课题研究，逐步完善工艺，积累了一 定的经验。 先后对防爆电机壳、出线箱、掘进机电控箱壳体、油箱体、真空过滤机壳体，液压破碎机壳体等2800余件零 部件进行振动时效处理。其中绝大部分构件都是因半精加工后，发现构件存在夹砂、气孔、开焊、漏水等缺陷，为不使零件报废而进行了较大面积补焊，而焊后的构件又因其加工余量 小不能进行传统的热时效处理，而用振动时效来xx焊后内应力。

　　1　关于振动台法处理中小型工件的可行性探讨

　　为了阐述“振动台法”处理中小型构件的金属学原理，尚须借助大型构件振动时效机理进行分析。对工件施加激振力，使工件作简谐振动，此时激振力在工件内部产生交变动应力σd ，σd与工件残余应力σr叠加。因为σr在工件内部的分布是极不匀的，在某些应力集中区域的σr值往往是非 应力集中区域的若干倍，这就可能出现两种情况：

(1)在应力集中区域σd+σr≥σs(σs为构件的屈服极限)，位错开始运动，产生局部滑移，甚至出现整体滑移。工件发生塑性变形，变形后变形区域的σr得以释放。由于塑性变形使这个区域出现加工硬化现象，结构上趋于稳定，极大地减少缺陷。要想在这 个区域继续变形变得相对困难，变形就会向其它区域转移。 (2)当变形区域转移到σr值较小的区域时，即σd+σr＜σs时，由于金属内部大 量位错存在，而位错 本身总是从高能位置向低能位置转移，在附加交变应力σd的持续作用下，欲动位错不断 获得能 量，使位错开始运动。实际上在位错运动过程中常受到晶界、杂质的阻碍，形成位错塞积群。由于σd的持续作用，塞积群中位错数量不断增加。由于障碍物的阻碍，在塞积群的前沿形成 新的应力集中，致使该区域的残余应力σr不断增大，当增大到σd+σr≥σs时， 位错滑移便在这个区域内发生，这个区域便发生塑性变形，同样，该区域的σr得以释 放。

　　在交变应力的反复作用下，工件发生循环硬化，松驰刚度得以提高，即工件的抗变形能力得 以提高；同时，由于交变应力的作用，工件受到104～106次反复考曲，将出现适应现象 ；由于非弹性体逐步向弹性体过渡，使得工件在服役期间出现塑性变形的可能性大为降低。 

　　对于上述振动时效机理和处理大型工件所具有的效果，已被国内许多制造厂家生产实践证明 ，是大家已能接受的事实。而采用“振动台法”对中小型工件振动时效处理是否同样满足上 述机理及效果呢？

　在振动时效开始时，工件的塑性变形尚未形成，此时工件内的应力为σd+σr，这种 情况与大件振动时效处理是相同的。随着时间的增加，在σd的持续作用下，金属晶体 有位错运动，产生滑移的趋势，即工件有发生塑性变形的趋势。如果是大型工件处理，无论 是采用自由支撑、悬臂支撑还是铰支撑，工件都可毫无阻碍发生塑性变形。而“振动台法” 却是将中小型工件刚性地联接在平台上，工件的变形必须带动平台一起变形才能实现，平台相对工件又具有足够的刚度，这就有一个十分关键的问题：装夹在平台上的工件在振动时效 处理时是不是发生塑性变形？这正是平台振动与大型工件振动的区别所在。

　　激振力对工件持续做功，使得晶体中有位错、滑移运动趋势的小单元（首先在应力集中处） 不断获得能量，在激振力和激振时间足够的情况下，这些不稳定的小单元将克服阻力去实现位错、滑移运动。也就是说，尽管工件被刚性联接在振动平台上，而平台的刚性又足够大， 工件的塑性变形看来似乎不能发生，而事实上，只要σd+σr≥σs，工件就开始屈服，位错、滑移运动必然发生，这正是金属晶体结构的力学性质所决定的。伴随着这些运 动的是工件弹性变形能的储量不断增加，或者压板、螺栓及平台装夹件弹性变形能的储量不断增加，或者是两者兼有之。

此外，“振动台法”处理工件同样受到交变应力的反复作用，也将发生循环硬化和适应现象，使工件的抗变形能力和弹性性能得以提高。

　　综上所述，我们认为：“振动台法”对中小型工件的振动时效处理，原则上满足大型工件振动时效机理，从金属学原理上能够圆满解释，因此在理论上是可行的。

　　2　振动时效工艺制定

　可以自动 跟踪对工件时效处理的全过程，实现对不同材质、不同几何形状、不同重量的金属构件的自 动扫频，绘制时效处理前后的振动加速度与转速（G－RPM）振动加速度与时间（G－T）的特 性曲线，并打印出所需要的数据来，为加快判断振动时效处理效果提出 理论根据。它主要包括6个部分。

　　(1)系统控制箱：为系统主机；

　　(2)电感箱：为主回路滤平电枢电流；

　　(3)激振器：包括直流电动机及偏心箱，是被振金属构件的“振动源”；

　　(4)PP40四色打印机；

　　(5)加速度传感器；

　　(6)橡胶垫及弓形卡。

　　2.2　操作要点

　　(1)将工件或平台用橡胶垫支撑，使之水平并处于良好的弹性状态。

　　(2)将激振器安装在被振构件的波峰处（即金属构件在自由振动情况下振幅{zd0}处）。将激振器调整在一档处。

　　(3)将加速度传感器固定在被振构件的波峰处。

　　(4)对金属构件进行振动扫频实验，画出振前G1－RPM特性曲线.

　　(5)在适当激振力条件下对金属构件进行振动时效处理。画出时效处理过程的加速度—时间 （G－T）特性曲线，如图2中实线所示pqiuwolz。

　　(6)在扫频实验同等条件下进行振后再次扫频实验，画出振后G2—RPM特性曲线.

　　(7)效果分析。比较振前G1—RPM与振后G2—RPM特性曲线之变化，可以看出振后比振前 峰值 频率左移，幅值也有增加，另有G—T特性曲线的幅值G随着振动时间的增加而增长，{zh1}趋 于稳定，由此快速判断和分析出振动时效处理工艺效果来。