振動時效去應力測試應力
    發布者:濟南九工機電設備有限公司  發布時間:2024-01-04 15:25:47  訪問次數:87

    振動時效去應力測試應力

    鑄件凝固以后在冷卻過程中會產生殘余應力,殘余應力對鑄件質量影響大,尤其在交變載荷作用下的工件,當載荷作用方向與殘余應力方向一致時,內外應力總和可能超過材料的強度極限,嚴重時使鑄件局部或整體斷裂;有殘余應力的鑄件,經機械加工,往往會發生變形或降低零件精度。因此,消除或降低鑄件內部的殘余應力是十分必要的。
      傳統的時效方法是熱時效,這種方法耗能大、成本高;環境污染嚴重;生產周期長、不易配爐;更重要的是爐溫均勻性差,升、降溫速度不易控制,易產生二次殘余應力、微觀裂紋,甚至造成鑄件報廢。
      振動時效能消除鑄件內部殘余應力的20%~80%,熱時效能消除鑄件內部殘余應力的50%~80%,且振動時效所消耗能源僅為熱時效的5%。
      為了能給企業創造更高的經濟效益,本廠采用振動時效這項新技術,首先選擇鑄鐵件Z01.1.18機座(材料HT 200,單重900kg,大壁厚50mm,小壁厚20mm)。對其進行振動時效和熱時效處理,然后用X射線衍射法分別測量其時效結果。
    1 時效工藝方案的確定

    1.1 熱時效工藝方案
      熱時效是將鑄件加熱到塑性狀態的溫度范圍,在此溫度下保溫一定的時間,使應力消除,再緩慢冷卻。

    1.2 振動時效工藝方案
      (1) 支撐點的選擇、激振點的確定、傳感器的安放。

      (2) 工藝參數表。
        (3) 特性曲線圖。

    2 時效結果的測定

       2.1 測試設備
      測試設備為X射線應力測量儀。

       2.2 應力測試
      根據機座的結構,A點殘余應力較大,為易裂部位,因此,對A點振動時效前、后,熱時效前、后分別進行應力測量。

       2.3 測試結果分析
      從測試數據來看,熱時效能消除機座A點殘余應力的51%,振動時效能消除殘余應力的45%,結果比較理想,也符合資料上的介紹情況。
    3 其它鑄鐵件應力測試結果

      除了對機座進行應力測試外,對工作臺、并條等鑄件也采用同樣的方法進行測試,結果也與預期的相吻合。

    4 經濟效益分析

      通過統計,熱時效與振動時效耗能、成本比較。從數據來看,振動時效比熱時效節能(21.14-0.67)÷21.14×=96.8%成本降低(119.20-2.00)÷119.20×=98%。由此看來,振動時效新技術與熱時效相比經濟效益十分顯著。
    5 結論

      通過采用X射線衍射法測量鑄鐵件器熱時效與振動時效前后的殘余應力,說明熱時效能消除殘余應力的50%~70%,振動時效能消除殘余應力的42%~62%,振動時效比熱時效節能96.8%,成本降低98%。九工振動時效機是一項可廣泛應用的新技術。

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