
振動時效的作用
(1)降低構件殘余應力
108噸汽車車架組合焊接后產生較大的殘余應力。按照上海樂展電器有限公司制定的工藝參數,對108噸汽車車架振動時效后,殘余應力下降17.92~88.83%,總應力水平下降為47.62%(見表14)。其中易發生裂紋部位一中橫梁與縱梁聯結處(見圖14)殘余應力下降88.83%。
(2)防止或減少斷裂裂紋,從動應力測試結果表明,應力集中部位正是車架多次發生斷裂裂紋處,由此可見應力集中是車架裂紋的主要原因。用振動處理技術消除殘余應力盡管是低應力下進行的,確能使殘余應力大幅度下降。因此,在外界條件下(動載荷或溫度變化等)而不產生微觀斷裂裂紋。總之,振動處理技術適用于各種焊接構件,其作用是,降低構件殘余應力,提高構件疲勞壽命。
臺振動時效后的108噸汽車車架,在霍林河礦區運行一年多,至今未發現任何裂紋跡象,僅按此時間計算,振動后車架的開裂壽命是未時效車架平均開裂壽命的二倍以上。
振動時效裝置的選擇
振動時效是用振動方法降低和均化焊接構件殘余應力。選擇振動時效裝置必須能夠實現頻率自動上升或自動下降,可點升頻率或點降頻率。振動頻率可調到任何一個轉速。我們選用的微機控制的振動時效裝置,可自動描繪被振工件的頻率-幅值特性曲線,能寫出共振峰的轉速和加速度幅值對應坐標值。能繪制振動前后曲線。
轉數范圍:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力調整范圍:0-50KN;
電機額定功率:1500W;
適宜處理工件重量:≤30噸
穩速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
電機額定電流:10A;
電機額定電壓:150V;
供電電源電壓:交流220V±10%,50HZ±4%;
絕緣等級:E級;
工作條件:環境溫度:-10℃—+40℃;相對濕度:不大于80%(25℃);
振動平臺振動時效工藝
對于一些中、小件,如果單個進行振動時效處理,肯定是令人的事,這時您可以考慮采用振動臺式的方式。關于振動臺得設計問題是一個非常復雜的問題,既不懂振動時效原理,又對理論學知之甚少的人是難以勝任的。我曾遇到過多次這樣的事情,有限是振動時效設備生產廠家的人員和用戶講,您們焊塊大鋼板,把工件緊在上面就可以了,結果用戶這樣做了,但起不到效果。在去年被邀請到一家鋼鐵廠去幫助解決問題。他們提出了用振動臺處理構件加工后變形仍很大,我看過他們的振動臺后,告之他們問題就在振動臺上,在振動處理時工作臺得剛度很明顯的小于工件的剛度,這樣激振器的能量(或者說動應力)怎么能通過工作臺加工到工件上呢?后來幫助他們重新設計,修改。效果就不一樣了,完全合格。
總結起來說設計振動臺必須牢記以下原則:
1、首先要保證振動臺的剛度應大于工件的剛度。
2、應使振動臺和工件組成一體系的中性面接近工件和振動臺的接觸面。
3、振動臺的大小應以工件的大小及批量來確定。
振動臺上工件的布置應以工件獲得能量為原則。
振動時效技術已在我國推廣了十幾年,且一直作為六五、七五、八五重點推廣項目,二000年又被國家經貿委列為重點節能推廣項目,振動時效技術在包括機床、冶金、礦山、航空、航天、軍工、輕工、電力、紡織、風機、建筑、造紙等機械制造業得二千多家企業中被使用。為了更快、更好的將振動時效技術納入工廠正規的工藝文件,使各部門有章可循、有據可查,我們在本章將著重地談一談振動時效技術文件的編制問題。
§9—1振動時效工藝原則
振動時效工藝守則是指導對振動時效技術應用及檢查的總的原則,它應包括以下幾個方面的內容。
一、總則部分:它包含制定本守則的目的幾使用范圍。
二、生產前的準備:它包括對設備的檢查、儀器的導線連接、工作場地的定制管理等。
三、預分析:根據工件的形狀,分析可能出現的振型,以指導操作人員正確的對工件的支撐及激振器和傳感器的裝卡。
四、試振:它包括初步測試工件的固有頻率和驗證第三部分所做出的分析是否正確,如果預測分析與實際有所差別,應通過這步工作調整過來。在這部分還包括主振頻率、激振力、振動時間的確定。
五、振動處理過程:包括振動處理全過程的操作程序和各程序的確定原則。
六、質量管理制度:包括時效效果的檢驗方法及檢驗方式。
七、儀器的保養與維護。
振動時效設備的構造原理
振動時效技術應用需要有專門的振動時效設備,振動時效設備大體上由控制器,激振器,傳感器等三部分組成。
一、控制器:控制器是振動時效裝置的心臟,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,并吧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。
控制器一般由CPU板、控制板、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功能,
二、激振器:激振器是振動時效裝置的執行部分,對于構件的振動時效處理,就是通過激振器來完成的。激振器主要有調速電機、偏心塊和偏心箱組成,電機的轉速及升降的速度是由控制器來控制的,電機帶動偏心兩可調的偏心塊運轉,產生一定的周期激振力,激振力通過偏心箱作用在被時效的工件上,以實現對工作的振動時效處理。
三、傳感器:傳感器是用來測試工件的振動情況的,它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視。
HK系列振動時效裝置是根據十多年的振動時效實際工作經驗,并對包括美國馬丁公司產品在內的多種振動時效裝置的實際長期使用、摸索、研究后,結合建偉成熟的振動時效理論及工藝研究而研制成功的具有全自動專家系統控制體系的振動時效裝置,它與現有的振動時效裝置相比,突出的優點是:
1.控制其中的專家系統會自動地確定振動時效工藝參數,如果是操作者自己選擇參數,當參數不合適時,控制器會自動關機,并告知不合適的原因,指示您再調整。
2.對振動處理的數據及曲線,微機先記憶起來,然后按操作者的需求方式給予打印。
3.由于采用的是軟件控制,所以控制器不僅具有可編程功能,而且電子元件個數大大減少,故障率極低,又由于采用的插板式結構,即使一般人員維修起來也特別方便。
4.由于激振器各部分是經過嚴格挑選的,所以其可靠性大大提高。
5. 一臺控制器各可控制多種規格的激振器。
6.時效過程中動態檢測工件應力的消除情況,做到適時停機。
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