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更新时间:2018/9/15 点击数:1692
振动时效是基于谐波共振原理,采用激振装置,使构件在其固有频率附近,进行10~40分钟的振动,使构件的残余应力得到部分消除和均布。
振动时效降低残余应力可达70%左右,与热时效去除残余应力的程度相当,而尺寸稳定性、振动时效的效果比热时效要好些。
振动时效工艺的技术关键是激振力、激振频率和振动时间三大参数的选择。
激振装置的激振力使构件产生动应力,对于机械式激振装置,激振力就是偏心质量旋转产生的离心力(tmeFwwsin2=),激振力的大小通过调节偏心距(e)获得,所以振动时效是简谐激励下的受迫振动。构件内部动应力的大小除与激振力的大小有关外,还与振型、频率等有关,即与构件的刚度和振动时的支撑状态有关,也就是说当激振频率和振型为构件的某价固有频率和振型时,才可以发生共振,获得较大振幅,相应的动应力也较大,降低残余应力的效果也较好。 有资料认为激振力的确定,采用1/2载荷法是行之有效的;
由于激振力小于材料的疲劳强度,亚晶界则成为位错不可逾越的障碍,一些亚晶粒内的可动位错运动,在亚晶界产生了位错聚集.若发生了交滑移,会使异号位销抵消*终形成了位错带。在交变应力及晶格弹性力的作用下,亚晶界发生“旋转'从而形成与其他亚品粒位向差较大的晶粒。形成晶粒的过程会使亚品粒之间的不协调.变得协调.晶粒内的品格恢复到平衡状态。塞积在晶界、业晶界的位错会由于激振的循环应力和品格弹性力的作用,使位错开通,从而使周围晶粒产生滑移,形成一个微观屈眼小区.从而使周围晶粒晶格扭曲减少,内应力得到铎放。形成类内应力的位销,随着亚晶粒成为晶粒、亚晶粒间位错开动而被分割和释放。
以上分析可知.振动时效的艰性变形的局部性和晶界对位错运动的阻碍.不可能能消除残余应力,只能使残余应力崎值降低.又由于参与滑移的品粒较少.峰值降低的较少,残余应力较为均布。
(1)振动时效动应力的选择不能以ad+ar≥as作为动应力的选择依据。
(2)振动时效激振力的选择应是:消除工件表面的残余应力,激振力产生的动应力ad≤a-1消除
工件内部的残余应力,激振力产生的动应力ad≤a0.01.但会对工件表面造成一定的损伤。
(3)振动时效的塑性变形的局部性及亚晶界对位错运动的阻码,不可能消除残余应力,K能使残
余应力*1值降低,残余应力较为均布。