一、 背 景 金屬的焊接、鑄造、鍛壓、淬火等工藝過程都會使工件產生殘余應力。目前,消除殘余應力的主要方法有自然時效(NSR)、熱時效(TSR)和振動時效(VSR)三種。自然時效是將存在殘余應力的工件露天放置半年到一年,使殘余應力緩慢釋放,周期長且效果不夠理想。熱時效是將工件加熱到一定溫度,保溫后控制降溫,達到消除應力的目的,是目前較廣泛采用的方法,但存在能耗大且對環(huán)境污染大等致命弱點。 振動時效是在激振器的周期性外力作用下,使工件獲得足夠大的振動能量,產生交變的動應力,動應力與工件殘余應力相互疊加,局部的應力超出材料的屈服極限而產生塑性變形并使應力釋放,以此來消除工件內部的殘余應力。振動時效具有時效周期短、能耗低、效率高等優(yōu)點,被稱為是二十一世紀高效節(jié)能環(huán)保的新技術。振動時效的關鍵技術是激振器性能的強弱和控制系統(tǒng)的智能化程度。VSR智能振動時效裝置 二、 產品主要特點 SMK金爵系列系列(SMK-JJ)是我公司振動時效產品線中最暢銷的系列,也是國內目前為止集成度及智能化程度較高的一個產品。該產品所有功能皆依據實際工作要求設計,無冗余功能,此系列將據廣大客戶實際需求不斷更新升級。 ★真彩液晶屏幕動態(tài)顯示曲線和數(shù)據,時效過程和曲線走勢一目了然。 ★自動判定工藝參數(shù)合適與否,并給出修正方案,實現(xiàn)人機對話提示功能。 ★全自動操作方式,杜絕操作者人為因素影響(同時兼有手動,半自動,時效時間設定)。 ★采用雙回路設計和抗干擾能力特強的脈寬調制技術。 ★動態(tài)跟蹤功能可保證振動處理始終在標準要求的亞共振區(qū)進行(避免在時效過程中由于參數(shù)變化而影響時效效果)。 ★整個振動時效過程電機只啟動一次,可節(jié)省1/2輔助檢測時間。 ★依據先進的頻譜分析技術,按優(yōu)化工藝選擇激振頻率進行時效處理,即多諧波情況下有效波的智能選擇(避免設備無效工作,無謂增加設備磨損及浪費時間設備使用壽命延長近一倍)。 ★自動打印重疊的a-n和a-t曲線及數(shù)據對比(國標要求),以便檢驗和永久存。 ★全數(shù)字電路設計,工作更可靠,故障率更低,集成度更高,電子元器件。 ★配備最先進永磁直流高速電機,經久耐用,最高轉速達10000多轉(5T、10T型)。 ★激振力360度無級調節(jié),任意調整激振力大小。 ★加速度計算單位為m/s2(比目前市場上其他廠家以g為單位精度提高10倍。1g=9.8m/s2,加速度是振動時效工藝中非常重要的一個參數(shù)!) 三、振動時效工藝過程 A.振動工藝裝備:它是將一個具有偏心重塊的電機系統(tǒng)(激振器)用卡具安放在工件上并將工件用膠墊等彈性物體支承。通過主機控制電機并調速,使工件處于共振狀態(tài)。一般工件經30分鐘的振動處理即可達到調整均化殘余應力的目的。 1.主機:控制電機的啟動及調速、信號的收集、處理、顯示及打印參數(shù) 2.激振器:強迫工件振動并將電機轉速及激振頻率反饋回主機 3.傳感器:把振動響應如加速度幅值等反饋回主機 4.卡具:將激振器牢牢固定在工件正確位置上 5.膠墊:隔振、降噪,防跑件 B.時效工藝1、激振點和支撐點:支撐點應該在工件振動節(jié)點上,激振點一般在兩點支撐點間剛性較大的位置上。 2、用振動時效過程中測出的動態(tài)參數(shù)曲線,根據曲線的變化、現(xiàn)場,及時判斷振動效果,是國內外推薦認可的方法。 振動時效最重要的幾個參數(shù)是: 支撐點、振型、激振點、拾振點、加速度、固有頻率、時間。 其中振動加速度、共振頻率、共振時間是決定時效工藝效果的主要參數(shù)。 振動時效的實質,是在工件的亞共振點,穩(wěn)定地亞共振振動15-30分鐘左右,使共振峰出現(xiàn)變化,內部發(fā)生微觀的彈性塑性力學變化,從而實現(xiàn)時效目的。