殘余應力的存在,一方面使工件會降低強度,工件在制造時產生變形和開裂等工藝缺陷。另一方面工件在制造使用后會慢慢的降低金屬材料的疲勞強度,焊接處銹蝕,腐蝕加重,從而造成使用中的質量問題,因此殘余應力的消除有著很重要的意義。
結合振動時效設備的技術原理、計算機控制技術,控制沖擊器的轉速和偏心距離。使工件發(fā)生共振。使工件的時效部位產生一定振幅和一定周期數的交替運動,吸收能量。因此,工件內部的粘彈性塑料金屬發(fā)生了一些微觀力學變化,在一定程度上減少了,均勻化學零件內部的殘余應力提高了,從而提高了工件的尺寸穩(wěn)定性和壽命。
其控制系統(tǒng)具有自動、手動振前掃頻功能,得出構件本身固有頻率,并自動選擇佳亞共振峰進行時效處理,自動進行振后掃頻和記錄振動時效工藝數據、曲線,后按國家標準(GB/T25712-2010)的參數曲線檢測法,通過比較時效前后及過程中工件的有效固有頻率及其加速度等參數的變化來定性地判斷時效效果。
振動時效設備主要有激振器、傳感器、控制器三部分組成。
激振器介紹
激振器主要由調速電機、偏心塊和偏心箱組成,電機的速度和上升速度由控制器控制,電機內部有測速裝置,電機實際測速后傳到微機上,實現電機的速度反饋控制、運行的振動時效處理。電機啟動可調節(jié)偏心量的偏心塊,產生一定的周期沖擊力,沖擊力通過偏心器作用于時效的工件,使工作的振動時效處理成為可能。因此,沖擊器作為振動時效的執(zhí)行部分,對工件進行振動時效處理。
控制器介紹
控制器一般由CPU板、控制板、外圍硬件、顯示板和打印機等組成。原有的控制器一般是通過大量的電子元件之間的控制實現控制器的基本的控制功能,華云HK系列全自動系統(tǒng)型振動時效裝置,將這種控制改用計算機程序來代替,這樣電子元件的個數減少2/3,同時在程序中編有一個振動時效系統(tǒng),幫助使用者來確定各種時效參數。所以控制器是振動時效設備的心臟,它的主要功能是控制激振器上的電動機按操作者得指令要求運轉,并把測得的有關數據給予顯示和打印,控制器的技術指標代表著整體設備的水平。
傳感器介紹
傳感器將工件的實際振動變成電信號傳輸給微機處理,幫助微機實現對工件的振動監(jiān)視,用來測試工件的振動情況。
時效的本質是以振動的形式對工件施加附加應力。附加應力和殘余應力重疊,達到或超過材料屈服極,工件會發(fā)生微小的塑性變形,工件的殘余應力減少,均勻化,尺寸精度穩(wěn)定。
從微觀上講,只要溫度在零度以上,金屬原子就一直在運動。由于殘余應力的影響,這些原子處于不平衡運動狀態(tài),但他們努力回到平衡位置,因此需要能量。時效為金屬元件提供機械能,釋放限制金屬原子重置的殘余應力,加速金屬原子返回平衡位置。 從微觀上講,只要溫度在零度以上,金屬原子就一直在運動。由于殘余應力的影響,這些原子處于不平衡運動狀態(tài),但他們努力回到平衡位置,因此需要能量。時效為金屬元件提供機械能,釋放限制金屬原子重置的殘余應力,加速金屬原子返回平衡位置。
在焊接、鑄造、鍛造和機械加工過程中,時效機的金屬構件會產生殘余應力,地影響構件的尺寸穩(wěn)定性、剛度、強度和加工功能?!皶r效”是一種降低殘余應力,穩(wěn)定零件尺寸精度的方法。目前消除殘余應力常用的方法有熱時效、自然時效和振蕩時效。