焊接构件振动时效工艺参数和技术要求
jbt 5926-1991 振动时效工艺参数选择及技术要求.doc
jbt 5926-1991 振动时效工艺参数选择及技术要求JB/T5926-91振动时效工艺参数选择及技术要求1991-11-30公布1992-07-01实施1主题内容与适用范围本标准规定了振动时效工艺参数旳选择及技术要求和振动时效效果评定方法.本标准适用于材质为碳素结构钢,低合金钢,不锈钢,铸铁,有色金属(铜,铝,锌其合金)等铸件,锻件,焊接件旳振动时效处理.2术语2.1扫频曲线---将激振器旳频率缓慢地由小调大旳过程称扫频.随着频率旳变化,工件振动响应发生变化.反映振动响应与频率之间关系旳曲线,称扫频曲线,如A---f称振幅频率曲线;a-f称加速度频率曲线.注:A表示振幅,a表示加速度,f表示频率.2.2激振点---振动时效时,激振器在工件上旳夹持点称激振点.3工艺参数选择及技术要求3.1首先应分析推断出工件在激振频率范围内旳振型.3.2振动时效装置(以下简称装置)旳选择.3.2.1装置旳激振频率应大于工件旳最低固有频率.3.2.2装置旳最大激振频率小于工作旳最低固有频率时,应采取倍频(或称分频)降频等措施.3.2.3装置旳激振力应能使工件内产生旳最大动应力为工作应力旳1/3~2/3.3.2.4装置应具备自动扫频,自动记录扫频曲线,指示振动加速度值和电机电流值旳功能.稳速精度应达到+lr/min.3.3支撑工件,装卡激振器和拾振器3.3.1为了使工作处于自由状态,应采纳三点或四点弹性旳支撑工件,支撑位置应在主振频率旳节线处或附近.为使工件成为两端简支或悬臂,那么应采纳刚性装夹.3.3.2激振器应刚性地固定在工件旳刚度较弱或振幅较大处,但不准固定在工件旳强度和刚度专门低旳如大旳薄板平面等部位,固定处应平坦.3.3.3悬臂装夹旳工件,一般应掉头进行第二次振动时效处理.特大工件,在其振动响应薄弱旳部位应进行补振.3.3.4拾振器应固装在远离激振器同时振幅较大处.3.4工件旳试振3.4.1不同意试振旳工件存在缩孔,夹渣,裂纹,虚焊等严峻缺陷.3.4.2选择激振器偏心档位,应满足使工件产生较大振幅和装置只是载旳要求,必要时先用手动旋钮查找合适旳偏心档位.3.4.3第一次扫频,记录工件旳振幅频率(A-f)曲线,测出各阶共振频率值,节线位置,波峰位置.3.4.4必要时通过调整支撑点,激振点和拾振点旳位置来激起较多旳振型.3.4.5测定1-3个共振峰大旳频率在共振时旳动应力峰值旳大小.3.4.6选择动应力大,频率低在共振频率作为主振频率.3.4.7按主振型对支撑,拾振位置进行最后调整.注:主振频率旳振型称为主振型.3.5工件旳主振3.5.1在亚共振区内选择主振峰峰值旳1/3-2/3所对应旳频率主振工件.3.5.2主振时装置旳偏心档位应使工件旳动应力峰值达到工作应力旳1/3-2/3,并使装置旳输出功率不超过额定功率旳80%.3.5.3进行振前扫频,记录振前旳振幅时刻(A-f)曲线.3.5.4主振工件,记录振幅频率(A-t)曲线.3.5.5起振后振幅时刻(A-t)曲线上旳振幅上升,然后变平或上升后下降然后再变平,从变平开始稳定3-5犿犻狀为振动截止时刻,一般累计振动时刻不超过40犿犻狀.3.5.6进行振后扫频,记录振幅频率(A-f)曲线.3.5.7批量生产旳工件可不作振前,振后扫频.3.5.8有些工件可作多点激振处理,有些工件可用附振频率作多频共振辅助处理.是否调整支撑点,拾振点位置视工件而定.注:主振频率以外旳各共振频率称为附振频率.3.5.9工件存在如夹渣,缩孔,裂纹,虚焊等缺陷,在振动时效中这类缺陷专门快以裂纹扩展旳形式出现时,应立即中断时效处理.工件排除缺陷后,同意重新进行振动时效.3.6振动时效工艺卡和操作记录卡3.6.1批量生产旳工件进行振动时效处理时,必须制订“振动时效工艺卡”,操作者必须严格执行并填写“振动时效操作记录卡”在工件上作已振标记.3.6.2“振动时效工艺卡”应按3.1-3.5条旳要求,试验三件以上,找出规律后制订.3.6.3“振动时效工艺卡”和“振动时效操作记录卡”旳内容和格式分别参照附录犅和附录犆.3.7铸件振动时效时,应使动应力方向尽量与易变形方向一致.3.8制订焊接件振动时效工艺时,应明确工件上承受力旳要紧焊缝和联系焊缝.振动处理中,其振动方向应使工件承受力旳要紧焊缝处旳动应力最大或较大.4振动时效工艺效果评定方法4.1参数曲线观测法4.1.1振动处理过程中从振幅时刻(A-f)曲线和振前,振后振幅频率(A-f)曲线旳变化来监测.4.1.2出现以下情况之一时,即可判定为达到振动时效工艺效果.a振幅时刻(A-t)曲线上升后变平.b振幅时刻(A-t)曲线上升后下降然后变平.c振幅频率(A-f)曲线振后旳比振前旳峰值升高.d振幅频率(A-f)曲线振后旳比振前旳峰值点左移.e振幅频率(A-f)曲线振后旳比振前旳带宽变窄.4.1.3振动处理过程中,假如不出现4.1.2条中所列旳任一情况时,应重新调整振动参数,按上述规定旳条款再进行时效处理后,重新检验.4.1.4制订有“振动时效工艺卡”旳批量生产旳工件,在振动时效时,推举用4.1.2条旳a,b款中只要出现一种情况,便可判定为达到振动时效工艺效果旳方法来检验,并不再作下述检验.4.2残余应力检测法4.2.1推举使用盲孔法,也可使且X射线衍射法.4.2.1.1被振工作振前,振后旳残余应力测定点数均应大于5个点.4.2.1.2用振前,振后旳应力平均值(应力水平)来计算应力消除率,焊件应大于30%,铸锻件应大于20%.4.2.13用振前,振后旳最大应力与最小应力之差值来衡量均化程度,振后旳计算值应小于振前旳计算值.4.3精度稳定性检测法4.3.1以要求精度稳定性为主旳工件,振后应进行精度稳定性检验.a精加工后检验.b长期放置定期检验静尺寸稳定性,在放置15d时第一次检验,以后每隔30d检验一次,总旳静置时刻半年以上.c在动载荷后检验.应依照具体情况选用上述条款.4.3.2各种检验结果均应达到设计要求.附录A振动时效工艺中动应力选择与振动时效对工件疲劳寿命阻碍分析(补充件)1振动时效工艺中动应力旳选择与分析动应力是振动时效工艺旳一项最要紧参数.实验证明:在一定范围内动应力越大,被处理工件上产生旳应变释放量也越大,消除应力旳效果也越好,动应力过大将有可能造成工件旳损伤或降低疲劳寿命.因此在本标准中以工作应力来确定动应力.即:σ动=(1/3~2/3)σ工作在设计时,工作应力(σ工作)是差不多确定旳,或和应变测试技术获得,在那个地点应以在工作状态下工件上最大应力点旳应力作为工作应力.当我们按上述方法来确定动应力(σ动)时,就能够保证被振工作既能消除应力又不遭到损坏.由于工件结构比较复杂旳结构,在不同受力状态下各点旳动应力不同,因此在实际操作时,应选择结构危险点(应力集中点),做动应力监测,以保证动应力量值旳可靠.2振动时效对工件疲劳寿命阻碍旳分析振动时效其工作状态是对工件施加周期性旳作用力,这如同疲劳荷载一样,依照线性累积损伤理论,必定对工件造成一定旳疲劳损伤.但另一方面,由于低应力振动处理后残余应力得到下降,又必定提高工件旳疲劳寿命.我国振动时效工作者,通过大量旳试验给出了振动时效对工件疲劳寿命旳关系曲线(如图A1所示).图中:N-σ为寿命-应力坐标;N-σ动为寿命-动应力坐标;σ工作为实际工作中工件中最大应力;η工作为在工作应力作用下旳疲劳寿命.从图中可见,当动应力σ动小于A点时,振动时效能够提高疲劳寿命;当动应力σ动大于A点时,振动时效将降低疲劳寿命;当采纳工作荷载处理时,振动时效降低疲劳寿命旳数值(B点)就等于振动时效处理时旳循环数.因此,本标准中选动应力为工作应力旳1/3-2/3是可不能对焊接件造成任何疲劳损伤旳,相反还能够提高工件旳疲劳寿命.。
(整理)JBT10375-2002焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求
钛及钛合金熔化焊焊接构件的振动时效处理。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
jb/t5925.2 机械式振动时效装置技术条件3 术语、符号3.1 激振点exciting point 振动时效时给构件的施力点称为激振点。
3.2 支撑点support point 为了对构件进行振动时效而选择的支撑构件的位置。
3.3 动应力dynamic stress 激振力引起构件谐振响应时,在其内部产生的应力称为动应力。
矢量,符号为σd(幅值),单位为(mpa)。
3.4 共振resonance 当激振力提供的周期性激振力的频率与系统固有频率接近或相等时,构件的振幅急剧增大的现象为共振。
3.5 振型vibration mode 共振时,构件表面上所有质点振动的包络线(面),即为振型,包括弯曲、扭转、扭曲、钟振型和鼓振型。
3.6 节点(节线)node, node line 振动时效时,构件振幅最小处称为节点(节线)。
3.7 主振频率principal vibration frequency 在激振装置的频率范围内,引起构件谐振响应的频率中,频率低、位移幅大的频率称为主振频率。
3.8 附振频率additional vibration frequency 除主振频率以外的其他频率。
3.9 扫频frequency sweep 固定偏心,将激振力的频率由小调大的过程,称为扫频。
3.10 扫频曲线the curve 随着频率的变化,构件振动响应发生变化,反映振动响应与频率之间的关系曲线称为扫频曲线。
如a—f称为振幅—频率曲线,a—f称为加速度—频率曲线;而振动时效装置绘制的是加速度—转速(a—n)曲线。
振动时效技术要求
2. 工件及激振装置的放置 2.1. 为了便使工件在振动过程中始终处于自由状态,应采用橡胶垫(如橡胶轮胎等)作支撑。 2.2. 激振装置应刚性地固定在工件刚度较强或振幅较大处,不准固定在大而薄的平面等刚性较
差的部位,固定激振装置处应平整。
率不超过额定功率的 80%。 4.3. 振前进行扫频,记录振幅频率(a-t)曲线。 4.4. 主振工件,记录振幅时间(a-t)曲线。 4.5. 起振后振幅时间(a-t)曲线上的振幅上升,然后变平或上升后下降然后再变平,从变平开
始稳定 3~5min 为振动截止时间。 4.6. 振后进行扫频,记录振幅频率(a-n)曲线。 4.7. 必要时可作多点激振处理,也可用附振频率(即主振频率以外的各共振频率)作多频共振
曲线等。
6.操作者
由具有高中以上文化,经过专业培训合格,能严格执行工艺文件的人员担当。
7.振动时效实施
7.1 工件准备
a) 工件表面应不存在裂纹、虚焊、夹渣等严重缺陷。
b) 工件支撑采用随机附带还胶垫或废橡胶外胎在节点处作弹性支撑,应尽可能采用二点或三
点支撑,必要时也可用四点支撑,支撑应保证工件任一点不接触地面。
并保证其电流值低于扫频时的 3/4,否则应减少加速度值开激振力,在线打印加速度-时间
曲线。
b) 观察加速度值,若有上升后最终变平,则认为时效效果基本达到,如 20min 尚未有上升变
化,则应提高加速度值或激振力。
c) 继续对附振频率进行时效处理。
d) 振后自动扫描,记录α-n 曲线。
7.3.3 振动时效效果评定
3.4. 必要时可通过调整支撑点、激振点和拾振点的位置来激起较多的振型。 3.5. 测定 1~3 个共振峰较大的频率在共振时的动应力峰值的大小,选择动应力大、频率低的共
焊接构件的振动时效技术
焊接构件的振动时效技术焊接构件的振动时效技术是对已焊接成型的构件进行振动处理,用以降低和均化由於焊接造成的残余应力。
而振动焊接是首先将被焊部件进行振动,且边振动边焊接,直到焊完为止。
这种振动是在肯定频率范围内的稍微振动,其作用如下:首先,当焊缝金属在熔溶状态时,振动可以使组织发生变化,晶粒得以细化。
焊缝晶粒细化必将使材料力学性能得到提高;其次在有温度作用下,焊缝处材料屈服极限很低,因此振动很简单使热应力场得到缓解,极易发生热塑性变形,而释放受约束应变,使应力场梯度削减,故使最终的焊接残余应力得到降低或均化;第三由于振动,在结晶过程中使气泡杂质等简单上浮,氢气易排解,焊缝材料与母材过渡连接匀称、平缓,降低应力集中,提高焊接质量。
因此振动焊接可以有效地防止焊接裂纹和变形,提高构件的疲惫寿命,增加机械性能。
振动焊接技术是在振动时效技术基础上进展起来的。
但振动焊接技术的作用明显优於振动时效技术。
振动时效技术是在构件焊好后使用的处理技术,只能对焊接残余应力起到降低和均化作用,而振动焊接技术从焊接开头就起到细化晶粒的作用,接着在热状态下通过热塑性变形来调整应变而降低残余应力。
因此,可以说振动焊接从一开头就起到了防止焊接裂纹和削减变形的作用。
提高焊接质量是优於振动时效技术的最突出优点。
做为振动焊接,它并不要求构件必需达到共振状态,只要达到某一频率范围内且具有肯定的振幅就可以,因此振动焊接技术可以在任何构件上应用。
特殊是在大型结构件焊接修复时,振动焊接就完全可以实现,焊后不再使用热时效处理。
在这里必需说明的是"振动焊接技术'包括两个方面,即"焊接技术'与"焊接振动技术'两个内容。
这里说的"焊接技术'就是正常的焊接技术,而"焊接振动技术'就是在焊接过程中依据不同构件施加一种不同参数的机械振动。
这一章就是讨论关於"振动焊接'的作用和"振动焊接'的工艺参数选择原理。
振动时效机理研究及其工艺参数选择
中,要求外加应力和残余应力的叠加要超过材料 的 起的。也可 以认为 , 残余应力以一种畸变能的形式存
屈 服极 限 [ 4 】 , 即
d+ O" r> O' s
在于晶体 中。位错在 晶体 中之所 以不能均匀分布 , 除 了位错塞积之外 , 另一个重要原因就是位错 的钉扎 , 位错线的两端被钉扎而不能 自由移动。在外加振 动
E q u i p me n t Ma n u f a c t u r i n g Te c h n o l o g y No . 2, 2 0 1 4
振动 时效机理研 究及 其工艺参数选择
关六 三 ’ 。 程 卫 z
( 1 . 黄河水利职业职业技术学院, 河南 开封 4 7 5 0 0 4 ; 2 . 广西大学 , 广西 南宁 5 3 0 0 0 4 )
收稿 日期 : 2 0 1 3 — 1 2 — 0 3 作者简 介: 关六 三( 1 9 6 3 一) , 男, 河南人 , 副教授 , 研究 方 向: 计算机 应用及 机械制 造 ; 程 卫( 1 9 8 6 一) , 男, 浙江 人 , 研 究生 , 研究 方向 : 机械设计 。
2 0
布 和 峰值 过 高 造成 工 件 抗 变形 能 力下 降 、疲 劳极 限 部 晶格 畸变 的一种 体现 形 式 。
降低 、 以及抗拉性能下降等 。 为了消除残余应力, 传统
工件 中的残余应力不是恒值 ,它们可 以随时间
工艺 中通 常采用热 时效 的方法来加以解决 ,但这种 及 因各种外界作用而变化 。 残余应力的消除或调整 , 方法的缺点也非常显著 。近年来 , 在日 益完善 的振动 有靠热作用的方法也有靠机械作用的方法 。热方 法 理论和测试技术的影 响下 ,振动时效正逐步代替热 即普通所说的退火 。机械方法是靠施加静应力或动 时效成为消除残余应力使用最 多的一种方法 。振动 应力 , 使残余应力减小或再分布。当施加的外力和残 时效作为一种 比较新颖的时效工艺, 其优点是非常明 余应力 叠加超过材 料 的弹性极 限并引起 塑性变 形
焊接结构件振动时效处理
焊接结构件振动时效处理作者:来阳月星来源:《中国新技术新产品》2014年第04期摘要:由于电焊本身的特点,一些焊接缺陷,如焊接变形,焊后残余应力等问题很难避免,为了改善焊接质量,焊接工作者对焊接方法、焊接材料、焊接后的矫正等方面进行了大量工作,经过大量实践证明,采用振动时效方法消除焊接应力,减小焊接变形,保证了产品质量,提高了生产效率,从而降低了制造成本。
针对振动时效法的这些优点,本文详尽叙述了振动时效应用原理并结合超高强度钢的焊接结构件振动时效处理的实际应用情况,证明采用针对时效法处理焊接中的问题是可行的、有效的。
关键词:焊接;振动时效;工艺中图分类号:TG15 文献标识码:A焊接技术在现代工业制造的各个领域已被广泛应用。
由于焊接时焊缝的温度极高,焊接结束后,焊缝的温度又急剧下降,在焊缝周围存在急剧变化的温度场,因此焊缝周围存在一定的焊接残余应力和焊接变形。
这种残余应力和焊接变形又直接影响结构件质量。
振动时效是使用振动时效设备,对结构件进行亚共振振动,消除残余应力的时效技术,振动时效工艺耗能少,效率高,在减少环境污染和提高产品性能方面有很好的表现。
国内外也有相当多的文章及一些技术资料已证明了振动时效是一项非常实用的技术,下面针对技术应用问题、振动时效工艺及技术发展前景做一探讨。
1 技术应用问题1.1 振动时效技术是利用一受控振动能量对金属结构件进行处理,达到消除结构件残余应力的目的,通过振动时效可以使工件内应力达到平衡,使工件内部应力水平处于一个稳定的状态。
该技术在七十年代被引进我国,进过几十年的发展,得到了广泛的应用,但是由于传动的振动时效还存在诸多的问题,也就是亚共振技术存在着几十年未能解决的技术难题,无法被大多数企业纳入正式的工艺流程,因此始终没有得到广泛的认可和大规模应用。
1.2 结构件进行振动时效处理后,缺乏相应的残余应力测量,一方面由于残余应力测量设备价格高昂,需专业人员操作,增加了成本,对于工厂等实际应用单位,不需要购买残余应力测量设备;另一方面测量出来的残余应力没有相关技术指标考,不具备信服力。
焊接结构件论文振动时效处理论文:焊接结构件振动时效处理
焊接结构件论文振动时效处理论文:焊接结构件振动时效处理摘要:大型焊接结构件存在较高的宏观残余应力。
通常采用热时效(tsr)消除宏观残余应力,这就要求有较大的设备,花费大量工时,耗费很多电能,投资很高,而且污染环境。
而用振动时效方法(vsr)可以节省95%以上的工时、设备、资金和能源,而且不会污染环境。
本文在试验和实践的研究基础上,对振动时效机理分析,得出振动时效(vsr)去除焊接构件残余应力的效果。
关键词:焊接构件;振动时效;宏观残余应力;热时效一.前言大型焊接结构件存在较高的宏观残余应力。
通常采用回火来消除宏观残余应力,即热时效(thermal stress relief 简称tsr)消除宏观残余应力,这就要求有较大的设备,花费大量工时,耗费很多电能,投资很高,而且污染环境。
用振动时效方法(vibration stress relief简称vsr)可以节省95%以上的工时、设备、资金和能源,而且不会污染环境。
同时构件在服役过程中不会出现宏观残余应力回升。
探讨振动时效(vsr)取代热时效(tsr)去除焊接构件残余应力,本文在试验和实践的研究基础上,对振动时效机理分析,得出选择振动失效取代热时效的工艺。
二.焊接结构件振动时效1.设备仪器及材料振动时效设备采用黑龙江海伦振动设备厂生产的vsr-n06激振器及控制箱。
材料为焊接结构件,重10余吨,焊接钢板有多种厚度,形状为长矩形。
2.振动时效工艺振动时效总工艺框图见图1,由控制箱控制激振器转速,使工件产生共振。
由加速度传感器得到信号反馈给控制箱,从控制箱仪表可以直接读出共振频率及振幅,供控制人员参考。
3.振动时效过程vsr-n06全自动振动消除应力专家系统具有很高的自动控制性能,按使用说明书介绍的基本工艺方法操作,直到打印数据和曲线达到jb/t5926-91,jb/t10375-2000的要求。
三.残余应力测量盲孔法残余应力测量见表1。
四.分析大量的实验,金属在其弹性极限的1/4应力作用下,有个别晶粒发生塑性变形,可以观察到位错运动留下的痕迹。
振动时效工艺参数及设定
振动时效工艺内容和工艺参数制定原则及常用的几种振型振动时效工艺内容1,频率 2,振动强度(激振力)3,处理时间 4,支撑点、激振点、拾振点选择振动时效工艺参数选择原则及方法公式:δ动+δ残≥δS公式中:δ动-施加于工件的动应力δ残-工件自身存在的残余应力δS-材料的屈服极限1、频率的选择原则及方法激振频率的选择要与降低噪声相结合,尽量减少噪声对环境的污染。
残余应力集中度高,应选择大动应力,低频率振动处理。
解决弯曲变形后被校直校平的工件,必须进行多阶弯曲振动,以使应力均匀地得到释放此时选择高频率。
选择方法:根据GB/T25712-2010的机械行业标准3。
5。
1款在亚共振区内选择共振峰,峰值的1/3-2/3的对应的频率为主振频率。
激振频率的选择应注意的几点问题:工件的固有频率随构件尺寸,重量加大而降低,随材料的结构刚性加大而升高。
构件的固有频率与形状、结构有关。
构件的内部阻尼系数很小,没有明显的弹性阶段,共振带很窄,所以频率变化在±0.1HZ 振幅就会有很大的变化,所以铸造件的振动时效固有参数制定要精确。
当频率升高,电流也随之升高,可能会产生强迫振动。
强迫振动对振动时效设备和被处理的工件都有害。
由于强迫振动并非共振条件下的振动因而起不到消除或均化残余应力的作用,应尽量避免2、激振力的选择激振力是激振设备产生的周期性外力,在垂直方向对工件的作用力。
激振力选择标准(1)&动=(1/3—2/3)&工作。
按TB/T5926—91标准第3.52款,主振时装置的偏心档位应是工件的动应力峰值达到工作应力1/3—2/3,并使装置的输出功率不超过额定功率的80% 。
因为只有在工作应力的1/3—2/3处工件才不会受到损伤,同时也能提高疲劳寿命。
若&动=&工作构件不但受到损伤,而且疲劳寿命下降。
(2)动应力是使构件残余应力消除的必要条件。
在亚共振频率下,振动具有放大动应力的作用,达到加速残余应力消除的目的,为了在时效中,对构件不造成损伤,根据经验动应力可适当控制在:铸铁件±25--±40N/m㎡铸铁淬火导轨件±15N/m㎡铸刚件±35--±50N/ m㎡焊接件±50--±80N/ m㎡也可根据动态电阻应变仪测定,用公式计算。
应力标准
振动时效工艺原理编辑振动时效的实质是通过振动的形式给工件施加一个动应力,当动应力与工件本身的残余应力叠加后,达到或超过材料的微观屈服极限时,工件就会发生微观或宏观的局部、整体的弹性塑性变形,同时降低并均化工件内部的残余应力,最终达到防止工件变形与开裂,稳定工件尺寸与几何精度的目的。
2振动时效工艺效果评定方法编辑根据振动时效行业标准:JB/T5926-2005:在绝对相同的振前准备条件及扫频速率下,出现下列情况之一时,即可判定在当前状态下,工件部分区域已达到振动时效工艺效果:①加速度-时间(A-t)曲线上升后变平②加速度-时间(A-t)曲线上升后下降然后变平③加速度-频率(A-n)曲线振后的比振前的峰值升高④加速度-频率(A-n)曲线振后的比振前的频率下降⑤加速度-频率(A-n)曲线振后的比振前的带宽变窄⑥加速度-频率(A-n)曲线振后出现裂变现象3振动时效振型及振型的分析方法编辑在振前扫频时,可能找到几个或多个共振频率,但这些频率不一定都对工件有效或在时效范围及位置上有相似或重合的情况,所以要有选择的进行振动,选择的主要依据就是根据每个频率所对应的振型。
分析振型的方法:①手感法:在共振时,用手或用某一个工具放在工件各个重点部位,感觉振动大小,振动大的部位是波峰,振动小的部位是波谷,根据波峰和波谷的位置画出简单的振型示意图。
②铺砂法:对于部分有较大平面的工件,可采用铺砂法,就是在工件的平面上撒上一些砂子,在共振时,看砂子的聚散情况,砂子聚拢形成的线叫节线,即振幅最小的地方,离节线越远的地方振动越大,找出了波峰和波谷,振型也就自然得出来了。
③实测法:共振时用加速度传感器依次去测工件主要位置的振动大小,根据振动数值判断出实际振型。
这种方法比较麻烦,所以实际振动中很少采用。
4盲孔发检测:这一检测方法数据有些误差,但按照误差系数可以进行修正。
4振动时效标准编辑中华人民共和国国家标准GB/T25712-2010 《振动时效工艺参数选择及效果评定方法》于2010-12-23发布,将于2011-7-1实施本标准由:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会发布标准前言:本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准由中国机械工业联合会提出本标准由全国铸造机械标准化技术委员会(SAC/TC186)归口本标准起草单位:济南西格马科技有限公司、济南铸造锻压机械研究所有限公司本标准主要起草人:汤小牛、刘久明、卢军振动时效效果评定方法JB/T5926-2005代替JB/T 5926-19911 范围本标准规定了振动时效工艺参数的选择及技术要求和真实性效果评定方法。
振动时效在大型焊接结构件上的应用
件发出较 大的振动声时 ,往工件上撒一些 沙子 ,沙子会 剧烈的跳动 ,沙子聚拢处为波节 ,反之 为波峰 ,共振频
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行焊接。异种金属的线膨 胀系数Байду номын сангаас差越大 ,在其熔 池结 晶时 ,会产生很大的热应力 。焊缝 两侧金属承受 的应力
状态不同,容易使焊缝 及热影 响区产生裂纹 ,甚 至导致 焊缝 与母材 剥离 。③异 种金 属 的导 热率 和 比热 相差越
大 ,越难进行焊接。金属 的导热率 和比热能改变焊缝 的
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异 种 金 属 的 焊 接 性 能 分 析 及 实 例
汉川机床集 团有 限公司 ( 陕西汉 中 7 30 ) 郭 2 0 3 军
艺 措施 的改进 。
随着现代技术 的发展 ,异种金属材料焊接 可节省大 量 的贵重材料 ,实现在不同温度 、载荷及 环境下 ,用不 同材料以得到优 良的力学性能 ,降低成本 ,做 到物尽其
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振 动 时效 在 大 型 焊 接 结 构 件 上 的应 用
济钢集团重工机械有限公司 ( 山东 济南 20 0 ) 张维浩 5 1 1 胡亮亮 王海峰
【 要】 本文通过振动时效的实例论述 了振动时效的基本原理和工艺方法,比较了振动时效 - 摘 9热时效
零件上的交变应力与零件 中的残余应力叠 加 ,当叠加 的 应力达到一定数值后 ,在应力集 中最严重 的部 位就会超
过材料的屈服极限而发生塑性变形 ,从而降低 了该处残
振动时效介绍
振动时效简介振动时效工艺(Vibrationg Stress Relief缩写为VSR)源于西德,已在美、英、俄、日、德、法等国得到普遍应用,自1976年引入我国后也已被几乎所有机械行业采用,并被国家列为“七五”“八五”重点推广项目。
振动时效主要用于降低和均化工件的残余内应力,防止工件变形和开裂它是根据工艺要求控制激振器的转速和偏心使工件发生共振,让工件需时效部位产生一定幅度、一定周数的交变运动并吸收能量,以便让工件内部发生一定的微观粘弹塑性金属力学变化,从而在一定程度上降低和均化工件内部的残余应力,提高工件将来的尺寸稳定性及疲劳寿命等性能。
它最后通过比较时效前后及过程中工件的有效固有频率及其加速度等参数的变化来定性地判断时效效果。
振动时效适用于碳素结构钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属(铜、铝、锌及其合金)等材质的铸件、煅件、焊接件及其机加工件。
振动时效相比热时效节能95%,处理时间只需二、三十分钟,不占场地,便携,工件不需运输可就地处理,可插在任何工序之间多次处理,应力均化效果好,尺寸稳定性更好,工件表面无氧化,几十米长、数百吨重、上千条焊缝的工件都可适用。
1、机理的力学描述残余应力σr必须和动应力σd叠加超过某一微观极限[σ]才能得到降低或均化,即σd+σr≥[σ].振动时效机理的另一种描述是:通过模拟工况让以后可能产生的变形与开裂提前释放。
所以,时效时也可先分析工件的工况再找出合适的振型及振幅去模拟工况。
这样,时效后时效参数若稳定下来,工件在该工况下就不会产生变形。
2、常规振动时效设备构成主机:控制电机、识别、处理、显示、打印参数激振器及测速装置:激振器强迫工件振动,测速装置将电机转速反馈回主机,作为受强迫振动的工件的振动频率加速传感器:把加速度信号反馈到主机卡具:把激振器固定在横梁或滚轮架(即下图中工件)上胶垫:隔振、降噪3、具体操作:影响VSR 效果的主要因素除时效时间、振幅外,更主要的是工件时效时的振型(也即与其一一对应的共振频率)。
振动时效工艺参数选择及技术要求JBT5926-91行业标准
振动时效工艺参数选择及技术要求JB/T5926-91行业标准1. 主题内容与适用范围本标准规定了振动时效工艺参数的选择及技术要求和振动时效效果评定办法。
本标准适用于材质为碳素结构钢,低合金钢,不锈钢,铸铁,有色金属(铜,铝,锌及其合金)等铸件,锻件,焊接件的振动时效处理。
2. 术语2.1 扫频曲线-将激振器的频率缓慢的由小调大的过程称扫频,随着频率的变化,工件振动响应发生变化,反映振动响应与频率之间关系的曲线,称扫频曲线,如a-f 称振幅频率曲线;a-f 称加速度频率曲线。
注:a表示振幅,a表示加速度,f表示频率2.2 激振点-振动时效时,激振器在工件上的卡持点称激振点。
3. 工艺参数选择及技术要求3.1 首先应分析判断出工件在激振频率范围内的振型。
3.2 振动时效装置(设备)的选择。
3.2.1 设备的最大激振频率应大于工件的最低固有频率。
3.2.2 设备的最大激振频率小于工件的最低固有频率时,应采取倍频(或称分频),降频等措施。
3.2.3 设备的激振力应能使工件内产生的最大动应力为工作应力的1/3~2/3。
3.2.4 设备应具备自动扫频,自动记录扫频曲线,指示振动加速度值和电机电流值的功能,稳速精度应达到±1r/min。
3.3 工件支撑,激振器的装卡和加速度计安装3.3.1 为了使工件处于自由状态,应采取三点或四点弹性支撑工件,支撑位置应在主振频率的节线处或附近。
为使工件成为两端简支或悬臂,则应采取刚性装卡。
3.3.2 激振器应刚性地固定在工件的刚度较强或振幅较大处,但不准固定在工件的强度和刚度很低部位(如大的薄板平面等)。
3.3.3 悬臂装卡的工件,一般应掉头进行第二次振动时效处理,特大工件,在其振动响应薄弱的部位应进行补振。
3.3.4 加速度计应安装在远离激振器并且振幅较大处。
3.4 工件的试振3.4.1 选择试振的工件不允许存在缩孔,夹渣,裂纹,虚焊等严重缺陷。
3.4.2 选择激振器偏心档位,应满足使工件产生较大振幅和设备不过载的要求,必要时先用手动旋钮寻找合适的偏心档位。
不锈钢焊接构件的振动时效与热时效
不锈钢焊接构件的振动时效与热时效摘要:采用振动时效(VSR)和热时效两种方法对核电堆内构件304L不锈钢方形筒体(控制棒导向筒)进行焊后去应力处理。
通过对残余应力和工艺变形测定,表明这两种方法都可达到期望的技术要求。
对振动时效的机理及动应力对去应力效果的影响作了较详细的介绍,并对两种工艺进行了比较。
关键词:振动时效(VSR);残余应力;;不锈钢;核电1 前言核电堆内构件方形筒体即控制棒导向筒(见图1),是核反应堆内尺寸精度要求最高的焊接构件。
母材为304L超低碳不锈钢。
它由9块多孔法兰板、8根双孔管、8根C形管及2个半方管外包壳,通过真空电子束焊及手工氩弧焊组成一体,构成有24个导向孔系的高精度焊接构件。
外包壳断面为190mm×190mm,板厚6mm,工件全长2388mm。
它用于反应堆控制棒上下运动时的导向,在事故出现时,它必须保证控制棒在重力作用下迅速插入堆芯,以紧急停堆。
因此其制造技术要求非常高,焊接过程及焊后去应力过程都必须严格控制变形。
24个导向孔系在全长范围的位置偏差不得大于0.8mm。
针对焊后去应力的技术要求,本研究选择热时效及振动时效(VSR-Vibrate Stress Relief)两种方法进行试验。
包括:304L 钢焊接残余应力的分布,热时效工艺,振动时效工艺,两种工艺前后的应力变化及精度变化,通过定量数据来确定这两种工艺能否达到规定的技术要求。
为今后规模化生产提供重要的试验依据。
2 304L不锈钢的焊接残余应力304L是满足核电堆内构件要求的优质超低碳不锈钢,其化学成分w(%)为:1.5C,0.033Mn,9.08Ni, 18.54Cr,0.003Cu,0.023S,0.056P,0.002N。
项目组对304L钢等离子脉冲对接焊接试板用盲孔法进行了残余应力测定,测定的纵向残余应力分布见图2。
各测点的数据由4次测量结果按统计方法获得。
从总体上看,其纵向应力除焊缝中心外304L钢与一般碳素结构钢的主应力分布相似,近缝区为拉应力,远焊缝区为压应力,板边为低应力。
振动时效工艺
振动时效工艺
振动时效工艺守则是指导对振动时效技术应用及检查的总的原则,它应包括以下几个方面的内容。
一、总则部分:它包括制定本守则的目的及使用范围。
二、生产前的准备:它包括对设备的检查、仪器的导线连接、工作场地的定置管理等。
三、预分析:根据工件的形状,分析可能出现的振型,以指导操作人员正确的进行对工件的支撑及激振器和传感器的装夹。
四、试振:它包括初步测试工件的固有频率和验证第三部分所做出的的分析是否正确,如果预分析与实际有所差别,应通过这步工作调整过来。
五、振动处理过程:包括振动处理全过程的操作程序和各程序的确定原则。
六、质量管理制度:包括时效效果的检验方法及检验方式。
七、仪器的保养与维护。
以上就是聚航科技振动时效工艺守则的相关介绍,每家产品的操作方式是不一样的,所以要及时与厂家联系,询问操作步骤及日常保养方法。
JBT 5926-1991 振动时效工艺参数选择及技术要求
JBT 5926-1991 振动时效工艺参数选择及技术要求JB/T5926-91振动时效工艺参数选择及技术要求1991-11-30公布1992-07-01实施1主题内容与适用范畴本标准规定了振动时效工艺参数的选择及技术要求和振动时效成效评定方法.本标准适用于材质为碳素结构钢,低合金钢,不锈钢,铸铁,有色金属(铜,铝,锌其合金)等铸件,锻件,焊接件的振动时效处理.2术语2.1扫频曲线---将激振器的频率缓慢地由小调大的过程称扫频.随着频率的变化,工件振动响应发生变化.反映振动响应与频率之间关系的曲线,称扫频曲线,如A---f称振幅频率曲线;a-f称加速度频率曲线.注:A表示振幅,a表示加速度,f表示频率.2.2激振点---振动时效时,激振器在工件上的夹持点称激振点.3工艺参数选择及技术要求3.1第一应分析判定出工件在激振频率范畴内的振型.3.2振动时效装置(以下简称装置)的选择.3.2.1装置的激振频率应大于工件的最低固有频率.3.2.2装置的最大激振频率小于工作的最低固有频率时,应采取倍频(或称分频)降频等措施.3.2.3装置的激振力应能使工件内产生的最大动应力为工作应力的1/3~2/3.3.2.4装置应具备自动扫频,自动记录扫频曲线,指示振动加速度值和电机电流值的功能.稳速精度应达到+lr/min.3.3支撑工件,装卡激振器和拾振器3.3.1为了使工作处于自由状态,应采纳三点或四点弹性的支撑工件,支撑位置应在主振频率的节线处或邻近.为使工件成为两端简支或悬臂,则应采纳刚性装夹.3.3.2激振器应刚性地固定在工件的刚度较弱或振幅较大处,但不准固定在工件的强度和刚度专门低的如大的薄板平面等部位,固定处应平坦.3.3.3悬臂装夹的工件,一样应掉头进行第二次振动时效处理.特大工件,在其振动响应薄弱的部位应进行补振.3.3.4拾振器应固装在远离激振器同时振幅较大处.3.4工件的试振3.4.1不承诺试振的工件存在缩孔,夹渣,裂纹,虚焊等严峻缺陷.3.4.2选择激振器偏心档位,应满足使工件产生较大振幅和装置只是载的要求,必要时先用手动旋钮查找合适的偏心档位.3.4.3第一次扫频,记录工件的振幅频率(A-f)曲线,测出各阶共振频率值,节线位置,波峰位置.3.4.4必要时通过调整支撑点,激振点和拾振点的位置来激起较多的振型.3.4.5测定1-3个共振峰大的频率在共振时的动应力峰值的大小.3.4.6选择动应力大,频率低在共振频率作为主振频率.3.4.7按主振型对支撑,拾振位置进行最后调整.注:主振频率的振型称为主振型.3.5工件的主振3.5.1在亚共振区内选择主振峰峰值的1/3-2/3所对应的频率主振工件.3.5.2主振时装置的偏心档位应使工件的动应力峰值达到工作应力的1/3-2/3,并使装置的输出功率不超过额定功率的80%.3.5.3进行振前扫频,记录振前的振幅时刻(A-f)曲线.3.5.4主振工件,记录振幅频率(A-t)曲线.3.5.5起振后振幅时刻(A-t)曲线上的振幅上升,然后变平或上升后下降然后再变平,从变平开始稳固3-5犿犻狀为振动截止时刻,一样累计振动时刻不超过40犿犻狀.3.5.6进行振后扫频,记录振幅频率(A-f)曲线.3.5.7批量生产的工件可不作振前,振后扫频.3.5.8有些工件可作多点激振处理,有些工件可用附振频率作多频共振辅助处理.是否调整支撑点,拾振点位置视工件而定.注:主振频率以外的各共振频率称为附振频率.3.5.9工件存在如夹渣,缩孔,裂纹,虚焊等缺陷,在振动时效中这类缺陷专门快以裂纹扩展的形式显现时,应赶忙中断时效处理.工件排除缺陷后,承诺重新进行振动时效.3.6振动时效工艺卡和操作记录卡3.6.1批量生产的工件进行振动时效处理时,必须制订"振动时效工艺卡",操作者必须严格执行并填写"振动时效操作记录卡"在工件上作已振标记.3.6.2"振动时效工艺卡"应按3.1-3.5条的要求,试验三件以上,找出规律后制订.3.6.3"振动时效工艺卡"和"振动时效操作记录卡"的内容和格式分别参照附录犅和附录犆. 3.7铸件振动时效时,应使动应力方向尽量与易变形方向一致.3.8制订焊接件振动时效工艺时,应明确工件上承担力的要紧焊缝和联系焊缝.振动处理中,其振动方向应使工件承担力的要紧焊缝处的动应力最大或较大.4振动时效工艺成效评定方法4.1参数曲线观测法4.1.1振动处理过程中从振幅时刻(A-f)曲线和振前,振后振幅频率(A-f)曲线的变化来监测.4.1.2显现下列情形之一时,即可判定为达到振动时效工艺成效.a 振幅时刻(A-t)曲线上升后变平.b 振幅时刻(A-t)曲线上升后下降然后变平.c振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的峰值升高.d振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的峰值点左移.e振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的带宽变窄.4.1.3振动处理过程中,如果不显现4.1.2条中所列的任一情形时,应重新调整振动参数,按上述规定的条款再进行时效处理后,重新检验.4.1.4制订有"振动时效工艺卡"的批量生产的工件,在振动时效时,举荐用4.1.2条的a,b款中只要显现一种情形,便可判定为达到振动时效工艺成效的方法来检验,并不再作下述检验.4.2残余应力检测法4.2.1举荐使用盲孔法,也可使且X射线衍射法.4.2.1.1被振工作振前,振后的残余应力测定点数均应大于5个点.4.2.1.2用振前,振后的应力平均值(应力水平)来运算应力排除率,焊件应大于30%,铸锻件应大于20%.4.2.13用振前,振后的最大应力与最小应力之差值来衡量均化程度,振后的运算值应小于振前的运算值.4.3精度稳固性检测法4.3.1以要求精度稳固性为主的工件,振后应进行精度稳固性检验.a精加工后检验.b长期放置定期检验静尺寸稳固性,在放置15d时第一次检验,以后每隔30d检验一次,总的静置时刻半年以上.c在动载荷后检验.应按照具体情形选用上述条款.4.3.2各种检验结果均应达到设计要求.附录A振动时效工艺中动应力选择与振动时效对工件疲劳寿命阻碍分析(补充件)1振动时效工艺中动应力的选择与分析动应力是振动时效工艺的一项最要紧参数.实验证明:在一定范畴内动应力越大,被处理工件上产生的应变开释量也越大,排除应力的成效也越好,动应力过大将有可能造成工件的损害或降低疲劳寿命.因此在本标准中以工作应力来确定动应力.即:σ动=(1/3~2/3)σ工作在设计时,工作应力(σ工作)是差不多确定的,或和应变测试技术获得,在那个地点应以在工作状态下工件上最大应力点的应力作为工作应力.当我们按上述方法来确定动应力(σ动)时,就能够保证被振工作既能排除应力又不遭到损坏.由于工件结构比较复杂的结构,在不同受力状态下各点的动应力不同,因此在实际操作时,应选择结构危险点(应力集中点),做动应力监测,以保证动应力量值的可靠.2振动时效对工件疲劳寿命阻碍的分析振动时效其工作状态是对工件施加周期性的作用力,这如同疲劳荷载一样,按照线性累积损害理论,必定对工件造成一定的疲劳损害.但另一方面,由于低应力振动处理后残余应力得到下降,又必定提升工件的疲劳寿命.我国振动时效工作者,通过大量的试验给出了振动时效对工件疲劳寿命的关系曲线(如图A1所示).图中:N-σ为寿命-应力坐标;N-σ动为寿命-动应力坐标;σ工作为实际工作中工件中最大应力;η工作为在工作应力作用下的疲劳寿命.从图中可见,当动应力σ动小于A点时,振动时效能够提升疲劳寿命;当动应力σ动大于A点时,振动时效将降低疲劳寿命;当采纳工作荷载处理时,振动时效降低疲劳寿命的数值(B点)就等于振动时效处理时的循环数.因此,本标准中选动应力为工作应力的1/3-2/3是可不能对焊接件造成任何疲劳损害的,相反还能够提升工件的疲劳寿命.。
振动时效工艺技术
振动时效工艺技术振动时效工艺技术是一种利用振动来改善材料特性的处理方法。
通过调控材料在特定振动条件下的时效过程,可以使材料的力学性能得到提高,提高材料的耐疲劳性和抗变形能力。
振动时效工艺技术主要适用于金属材料,特别是结构件、工具件和零部件等重要材料。
该工艺技术的操作相对简单,但是要保证振动的频率、振幅和时间等参数符合要求,且需要仔细监控振动时效的过程。
振动时效工艺技术的工艺过程一般包括以下几个步骤:1. 材料准备:将待处理的金属材料切割成适当的形状和尺寸,清洗干净并进行表面处理。
2. 振动设备准备:选择适当的振动设备,根据材料的形状和尺寸调整好设备的参数,如振动频率和振幅等。
3. 振动时效:将材料放置在振动台上,调整好振动设备的参数,确保振动频率和振幅符合要求。
然后,将振动设备打开,开始振动时效的过程。
振动时效的时间一般根据材料的特性和工艺要求而定,可以根据实际需要进行调整。
4. 振动结束:待振动时效的时间到达后,将振动设备关闭,取出经过振动时效处理的材料。
振动时效工艺技术的主要优点有以下几个方面:1. 提高材料的力学性能:振动时效可以使材料的晶粒尺寸变细,提高材料的强度和硬度,从而提高材料的力学性能。
2. 提高材料的耐疲劳性:振动时效可以增强材料的断裂韧性和抗疲劳性,延缓材料的疲劳断裂,提高材料的使用寿命。
3. 提高材料的抗变形能力:振动时效可以减少材料的应力集中和变形,从而提高材料的抗变形能力和耐冷间隙冲击性能。
4. 工艺简单高效:振动时效是一种非常简单和高效的处理方法,仅需较短的时间,即可达到良好的处理效果。
振动时效工艺技术在汽车、航空航天、机械制造等领域有着广泛的应用。
通过采用该工艺技术,可以提高产品的质量和性能,降低材料的成本和能耗,提高材料的使用寿命和经济效益。
因此,振动时效工艺技术具有重要的科学意义和实际应用价值。
振动时效工艺守则
振动时效工艺守则一、总则1、本守则是铸件和焊接结构件振动时效的主要工艺文件,有关人员必须严格执行。
二、生产前的准备1、检查电机运转、控制箱工作是否正常。
2、把所有导线按仪器说明书接好。
3、把工作场所收拾整齐、合理、安全。
三、预分析根据工件的形状,分析可能出现的振形,以确定工件的支承方式和位置,基本原则如下:1、当工件长:宽,3,长:厚,5,即为梁型件,支承点距各端部2/9L处(L为工件的长度),激振器在中间或一端,传感器在另一端。
2、当工件长=宽,长:厚,5,即为板型件,支承点沿长度方向布置,四点支撑在距各端1/3L处,激振器在中间或一端,传感器在另一端。
3、当工件长=宽=厚,为方型件,三点支承,激振器在中间或一端,传感器在另一端。
4、当工件为环型件,沿圆周三支承,激振器在两点中间,传感器在另两点中间。
5、当工件轴类件,激振器在一端,传感器在另一端(做工做夹具)。
6、当工件较小件,设计平台,工件固定在平台上进行时效。
7、当工件较大件或刚性太强,采用定时定速或平台时效。
四、时效时间工件重量(T) <1 1-5 5-10 10-50 >50 振动时间5 10 15 20 20-40 (min)五、时效处理1、按设备使用说明书将设备各部分用电缆连接好,予热5分钟。
2、将激振器和传感器联接好。
3、打开主控制电源开关、液晶屏幕上显示滚动显示、说明主控制箱内微机工作正常。
4、按运行键、设备即开始工作,并对工件进行振前扫描,若工艺参数合适则设备将自动继续进行第二步的振动时效处理和第三步振动时效效果的检测。
若工艺参数不合适,液晶屏上将显示不合适的原因并给出修正方案,操作者需按屏幕显示的修正步骤对工艺参数进行修正,修正完后按复位键,然后按运行键进行振动时效处理。
5、对于第一次处理的工件,也可以采用手动操作的方式,按上升键为开始手动控制,电机转速缓慢升速,升速速度为三档每按一次改变一种升速速度,若停止升速按下降键即可,降速时按相反操作。
焊接结构件振动时效处理
焊接结构件振动时效处理
来阳 月 星
( 四川石 油天然气建设 工程 有限责任 公 司,四川 成都 6 1 0 0 4 1 )
摘 要 : 由于 电焊 本 身的 特 点 ,一些 焊接 缺 陷 ,如 焊接 变形 ,焊后 残 余应 力等 问题很 难避 免 ,为 了改善 焊接 质 量 ,焊接 工作 者 对焊 接 方法 、ห้องสมุดไป่ตู้ 接 材料 、焊 接后 的矫 正 等方 面进 行 了大量 工作 ,经过 大量 实践 证 明 ,采 用振 动 时效 方法 消除 焊接 应 力 ,减 小焊接 变形 。保 证 了产品 质 量 ,提 高 了生产 效率 ,从 而 降低 了制 造成 本 。针 对振 动 时效 法 的这 些优 点 ,本 文详 尽叙述 了振动时效应用原理并结合超高强度钢的焊接结构件振动时效处理的实际应用情况,证 明采用针对时效法处理焊 接 中的 问题是 可 行的 、有 效 的。 ・
相比具有节能、降耗、高效率等独特的优 点 ,使 振动 时效 这 门新 技术 也逐 渐被人 们 认知 和接受 ,近 年来科 技 的发展 ,一 些新 的智 能 的振 动 时效技术 和设 备 出现 ,解 决 了旧 的 振 动 时 效技 术 没 有 解 决 的技 术 难 题 ,新设备 使这 项技术 消 除了更 多 的是 依 赖 于人 ,减 少 了人 为因素影 响 ,正在 逐步 取代 热时效 技术 。 3 振动 时效 工艺 的制定 3 . 1 振 动时 效基本 工艺 参数 3 . 1 . 1振 动频 率 的选 择 ,每一 种 金 属 结构 件 均有几 种不 同振 型的共 振频率 ,该 频率与结构件本身的形状 、重量 、材质和 结构 刚性 等 因素有关 ,是 结构 件本 身的 固 有特 性 。振动 时效设 备通 过扫频 仪 可检测 出结 构件 的共振 频 率 ,包 括峰 值频率 。找 到共 振 峰值频 率后 ,应保 证工 件避开 峰值
焊接结构件振动时效处理
焊接结构件振动时效处理摘要:随着科学技术的发展,在机械加工制造业中,焊接结构件的应用越来越广泛.焊接结构件焊后消除应力的方法,越来越多地用振动时效取代热处理。
实践证明,采用振动时效方法消除焊接应力,既保证了产品质量,又提高了生产效率,而且还节约了大量能源,从而降低了制造成本。
但对于超高强度钢的焊接结构件,特别是马氏体组织的焊接件的振动时效,一直被认为是禁区.针对这种现状,本文详尽叙述了振动时效应用原理及我厂超高强度钢的焊接结构件振动时效处理的应用情况,结果证实,其应用效果可靠,可行。
关键词:焊接震动实效处理Abstract: with the development of science and technology in manufacturing in mechanical processing, welding structure used more widely. After welding welding structure eliminating stress method, more and more with the vibration aging replace heat treatment. Practice shows that the vibration aging method to eliminate the welding stress, not only ensure the product quality, and also to improve the production efficiency, but also save a lot of energy, so as to reduce the production cost. But for high strength steel welding parts, especially the martensite organization of welding vibration aging, has been regarded as the area. According to this present situation, this paper this paper vibration aging application principle and high strength steel factory of welded structure vibration aging treatment, the application of the results confirmed that its application effect, reliable, and feasible.Keywords: welding vibration effect processing引言振动时效技术的应用已经很多年了,但至今,真正能用于指导生产的理论基础尚无定论,虽然振动时效没有科学的理论支持,但实际应用是不可置否的。
JBT10375-2002焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求
JB/T10375-2002中华人民共和国机械行业标准——焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求 2002-12-27发布 2003-4-1实施1 焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求1 范围本标准规定了焊接构件振动时效工艺参数选择、技术要求和振动时效效果的评定方法。
本标准适用于碳素结构钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金熔化焊焊接构件的振动时效处理。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
JB/T5925. 2 机械式振动时效装置技术条件3 术语、符号3.1 激振点exciting point 振动时效时给构件的施力点称为激振点。
3.2 支撑点support point 为了对构件进行振动时效而选择的支撑构件的位置。
3.3 动应力dynamic stress 激振力引起构件谐振响应时,在其内部产生的应力称为动应力。
矢量,符号为σd(幅值),单位为(MPa)。
3.4 共振resonance 当激振力提供的周期性激振力的频率与系统固有频率接近或相等时,构件的振幅急剧增大的现象为共振。
3.5 振型vibration mode 共振时,构件表面上所有质点振动的包络线(面),即为振型,包括弯曲、扭转、扭曲、钟振型和鼓振型。
3.6 节点(节线)node, node line 振动时效时,构件振幅最小处称为节点(节线)。
3.7 主振频率principal vibration frequency 在激振装置的频率范围内,引起构件谐振响应的频率中,频率低、位移幅大的频率称为主振频率。
3.8 附振频率additional vibration frequency 除主振频率以外的其他频率。
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应该在之前发生的第一骨科VSR考虑采用振动骨科特殊的情况下,过大的变形部件。
预应力或焊接辅助工具系统组件和工具,以增加当地的材料做强制性的防变形,振动时效处理的塑料或结合爬行速度,减少焊接变形的过程。预应力反变形量应认为是不可避免的,搬迁后的振动技术端和预应力或辅助工具,以及局部拉应力,弹性回跳的成员增加的不利影响。
5个工艺参数和技术要求
5.1参数确定指导方针
在正常情况下,振动参数应该是在特定的焊接构件的工作条件,并分析和确定的部件的基础上,判断振动模式,可能会发生的激发频率的范围内。
材料的重要组成部分,做实际的边界条件下的动态应力有限元分析,结构部件的固有频率和模式的范围为16200Hz的解决,以确定的支持和激励点的位置,并选择 - 安装点。
(σB强度σs)/ 3≤σ≤σD/ 3 ..................................... ................. (1)
公式:
σD动态应力幅;
强度σs是材料的屈服强度;
σb为材料的拉伸强度。
当均匀部件的几何形状,当嵌合应力集中系数为小的,优选的上限的值(动态应力抗拉强度和/ 3);部件几何不均匀关节应力集中系数比的控制部件的振幅相关的动态应力的应力集中是大,动态应力可以除去限制(σB强度σs)/ 3。
3.6主振频率,的附加振动频率(主要的和额外的振动频率)
的频率范围内的激发装置,造成部件共振响应的频率低的频率,频率的位移幅值被称为主频率f1,其余的附加频率FX。符号F1,F2 ...,单位为Hz;符号在转N1,N2。
3.7扫描和扫描曲线(频率扫描和曲线)
修正偏心的频率的激振力,由一个小的过程中,被称为扫描。随着频率的变化,组分的改变,以反映之间的关系被称为扫描曲线的振动响应和频率曲线的振动响应。如AF称为振幅 - 频率曲线,自动对焦称为加速度 - 频率曲线;振动时效设备绘制加速度 - 速度(AN)曲线。
3.10频率分析(频率分析)
在工作间隙振动激振器,,获得工件频率分配过程。
振动时效设备的选择
焊接组件VSR过程,VSR的移动设备应该被用来满足常规要求JB/T5925.2,并具有以下特点:- 稳速精度,以确保控制在±1转/分;- 在线或最后的情节的精细扫描曲线以及加速度时间曲线;- 加速度测量系统可以是VSR装置安装部,也可以是一个单独的测量仪器。
2规范性引用文件
在本标准的条款通过本标准的引用文件下列文件中的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,这些文件的最新版本可以使用的标准是否鼓励各方达成的协议。这些谁不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 JB/T5925。 2机械振动时效装置技术条件
中国人民共和国机械行业标准
振动时效效果的评价方法
JB/T5926-2005
1范围
本标准规定了振动时效工艺参数和技术要求和方法的评估振动时效的效果。
本标准适用于碳素结构钢,低合金结构钢,不锈钢,铸铁。有色金属(铜,铝,钛及其合金)和其他材料的铸件,锻件,焊接件,模具,机械加工件的振动时效处理。
会员和焊接结构设计上的缺陷过多的非理性成分不允许振动时效处理。
5.4.2激振器偏心集
激振器偏心齿轮应选择满足部件生成适当的幅度和器件的输出负载不超过70%的额定负载。
5.4.3动态应力方向
VSR动态应力方向应具有的最大主应力的方向相同或类似的部件的焊接。
5.4.4固有频率
工作的固有振动频率,可以使用由该方法所得到的所有的扫描也可以通过以下方式获得的频率分析方法。后寻找到处理频率,振动的峰 - 峰对应于子共振区域中选择的频率的1/3至2/3的开始振动工件。
之前和之后的振动的最大和最小的压力差测量应力后,计算出的值的振动同质化的振动的程度应该是低于之前的振动计算值。的最大和最小应力一般应的主应力的焊缝或纵向应力为准。
6.2.2尺寸精度的稳定性测试
VSR处理的主要目的是一个尺寸稳定的,振动试验的大小的焊接组件。规模测试的具体方法如下:
尺寸 - 振动测试;- 处理后的大小的测试;- 长期放置,定期测试的大小。放置15天后,放置30天后的第一个测试做第二次测试,每30天的测试时间后,总放置在超过6个月;- 在动态负载测试的情况下(参照上述金额的特定的时间间隔)。
5.2.3拿起振动固定
远离激振器的振动拾取应固定,并可以反映的最大幅值或附近的主振频率模式的振动方向的方向应该是一致的。
5.3非直接振动
没有直接的振动分量,频率降低,应采取措施。主频率减排措施包括:悬臂式,系列化和组合的方法。
5.3.1悬臂振动
激振器的的悬臂振动被刚性地固定到一个端部的部件,设置在另一端的振动加工方法。
7.3组件运行特性
VSR脱氢酶和恢复的功能的塑料材料,焊接构件的抗脆性断裂发生要求,不建议VSR作为最终的老化过程。
7.4 VSR其他的组合的过程
更长的加工周期和残余应力的影响焊接部件的加工质量时,VSR不能完全满足要求,消除应力,振动时效为一体的复合技术:- 振动焊接VSR;- VSR热老化;- VSR焊趾锤或冲击的焊趾超声。
3.4中的谐振模式(共振和振动模式)
当提供定期的激振力的激振力的频率和系统的固有频率接近或等于,部件的振幅的共振现象的急剧增加。共振,所有的粒子振动线(面)的表面上的包络线的部件,即,振动模式,包括弯曲,扭转,扭转,重塑类型和感光鼓的振动模式。
3.5节点(节线)(节点,节点线)
VSR最低分量幅度,在所谓的节点(节点的线)。
推荐的使用方法,利用X-射线衍射,使用的磁性的方法,或在条件允许时,一个盲孔松弛。
盲孔法测试,测试点的材料的厚度应是在钻孔的直径的4倍以上。
每个成员都可以选择两到三个主要的焊接。每个焊接测试点不得少于三人。该测试点应被布置在中心的焊接或焊趾。
振荡器之前或之后的振动应力均计算Βιβλιοθήκη 的应力缓和率,减少率应大于30%。
5.3.2系列振动
系列振动是刚性连接的,沿着纵向方向上的部件,以形成一个新的振动系统,此系统振动处理中的两个或更多个。支持点,励磁,并挑选了一套有直接振动。
5.3.3组合振动
组合多个组件的振动振动平台的支持,令人兴奋的和皮卡模式由平台安装的卡上。
5.4元件测试振动
5.4.1一般原则
当其他材料的焊接构件振动时效的第一次评估相同的材料和工艺。
焊接构件振动时效工艺参数和技术要求
2013/2/3 23:29:11
标签:振动时效 振动时效设备 振动时效装置
一,引言
标准体系。
由全国焊接标准化技术委员会的标准和集中。
涉及的标准起草单位:哈尔滨焊接研究所,上海交通大学,西安理工大学,等。
本标准主要起草人:李静,徐畅,陈立功。
焊接构件振动时效工艺参数和技术要求
JB/T5925.2机械振动时效设备技术
3术语,符号
3.1激励点(兴奋点)
VSR受力点的成员称为激发点。
3.2支持(支持点)
所选组件VSR的支持构件的位置。
3.3动态应力(动态应力)
由离心力引起的共振响应的部件,在其内部产生的应力被称为动态应力。媒介,符号的σD(振幅),单位是(兆帕)。
其中:A表示振幅;到表示加速度,f表示频率,n表示电机的转速。
3.8限制曲线,(老龄曲线)
确定的振动频率和激振力,导致从处理的成分加速度的振动 - 时间曲线。及其标记为-T,t表示时间。
3.9振动焊接(振动的焊接)
小的激励力和子的共振频率下,由部件引起的,而微谐振,和焊接过程中进行操作,。
5.4.6振动时间的确定
在正常情况下,焊接元件VSR以下三个阶段组成:- 启动阶段(开始振动从约23分钟):主要参数快速变化时,残余应力的部件也迅速变化;- 中间阶段:参数和应力变化缓慢;- 最终阶段(最后进行约23分钟):基本上没有改变的参数和残余应力。
根据焊接组件VSR VSR时间一般控制为1045分钟的图案和特征的是适当的。 VSR需要相对长的时间的刚度,在更复杂的结构构件。
全扫描,决心要找出共振峰为主,频率,强劲的点的主振频率的振荡调整,令人兴奋的点,挑点。
当频率分析方法被使用时,使用的励磁间隙振动工件的工件,得到的固有振动频率,以及多模态的,最佳的频率组的选择的自动优化的原则下。
5.4.5动态应力的确定
动态应力幅度应达到1/3到2/3的组件工作压力。
动态应力下列公式计算:
有下列情形之一,你能确定有效的VSR:- A-t曲线扁平化后上升;- 在曲线上升下降,最后扁平;- 曲线共振峰的单个特征或特征的组合的变化(出现更高的幅度,下,左,右)后的振动;- A-n曲线的振动变得简单和光滑;- 曲线振动,低幅度的的贞丰升值现象。
6.2测量法
6.2.1残余应力测量方法
5.2直接振动
构件是激励频率的范围内,比如可以激起其响应可以是直接振动。
5.2.1组件的支持
对于直接振动部件,根据该分析中,判断振动型,对在节点下的弹性支承。 2点钟,三点钟,四点钟的支持点。
特别会员的支持,应该是平稳的。
5.2.2励磁固定
励磁应刚性地固定到的峰值处或附近固定在主振动频率的谐振模式应光滑。
5.5组件VSR
VSR组件应该是自动或预定的参数,,完成振动和附加的振动,并在网上或打印下面的曲线:- 前A-N的振动曲线;- 振动曲线(第一共振是必要的,你应该打印出相应数量的在曲线);- 振动后,A-N曲线。
可以考虑做多点多振动焊接构件的刚度,结构复杂,但累计时间不超过45分钟。
振动焊接技术可用于焊接部件的修复,具体流程应结合实际情况,合理确定阅读。