振动时效工艺在钢铜熔敷焊接上应用

更新时间：2024-07-03  作者: kai云体育app官方下载

  某公司的产品采用钢铜熔敷焊接工艺。因为加热不均匀等因素会产生残余应力，从而造成后期工件加工薄壁后发生变形，影响工件的尺寸稳定性，不足以满足产品的设计的基本要求。因为产品加工工艺的安排，不可以使用热时效工艺消除应力。于是采用

  钢基体的材料为35CrMnSiA，铜环的材料为T2（退火态）。试样分5组，每组共10件。振动时效设备是采用聚航科技生产的JH-700A振动时效设备，额定输出功率1500W，额定转速12000r/min，激振力20KN。

  工件进行振动时，振动值*大处称为波峰，最小处称为波节。激振器夹持在波峰处，支撑点选在波节处，传感器应放在另一波峰处。采用撒沙法查找波峰。结合实际生产要，将激振器安装在振动平台的波峰处，这样激振器能以最小能量激发试样产生*大振动。平板尺寸长宽比为（2.5-3）:1；激振器应沿平板宽度方向放置在中心线上，平板的支撑位置尽可能选在振动的节线处，支撑物采取了专用橡胶垫；传感器放置在平板另一个波峰处，有利于振动信号的拾取或直接放置在试样上；试样应尽量沿长度方向靠边安装，并夹紧固定。

  激振力的大小由工件承受的动应力值大小来衡量的，它是振动时效工艺的一个决定性参数，直接影响振动时效的效果。构件振动的动应力来自于激振装置的激振力。对于机械式激振装置来说，激振力就是偏心轮旋转产生的离心F

  F=mrw2sin（wt），式中m为偏心轮质量；r为偏心轮偏心距；w为角速度。然而，动应力必须要小于材料的疲劳极限。根据JB/T5926-1998，动应力也可根据如下经验公式确定σd=（1/3-2/3）σ工作应力，或用应变测试技术获得工件在工作状态下的*大应力。经过试验，激振器偏心调至约50%，加速度控制为10-80m/s2。正常的情况下，工作电流控制在5A以下，为2-4A，若低于2A，则增大激振器的偏心；若电流为4-5A及以上，可调小激振器的偏心。

  激振频率的选择与试样本身形状、质量、材质和刚性等因素相关。振动时效设备可在一定的频率范围内扫频测出数个共振频率，一般在亚共振区内选择主振峰峰值的1/3-2/3所对应的频率为主振频率。不会对工件造成疲劳损伤，还会提高工件疲劳寿命。振动时效设备采用标准模式自动选出5个峰值频率，自动进行时效处理。

  在振动时效过程中，随着残余应力的降低和均化，试样的固有频率及由试样振动而显示出的振幅、动应力等也会相应变化。振动时效时间能由这些参数的变动情况来确定。在此设定时效处理时间为10min、8min、8min、8min、6min。

  振动时效参数选择准备完成后，使用振动时效设备自动进行时效处理，获取其中一组振动时效的加速度和时间曲线图。振动时效后，将试样在车床上精加工成壁厚2.5mm、内径1450.05mm的管状工件。

  c中可看出，振动加速度趋向平衡；由图d可知，当σ动应力-σ残余应力→ma加速度＞0时，试样内部残余应力小。此时，曲线上升至平衡，反之，曲线下降。总之，从曲线判断试样内部应力应趋向平衡。2.

  南京聚航科技有限公司 - 主要营业产品： 应变仪，残余应力检测仪，振动时效设备，超声波消除应力设备

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