振动时效消除拼焊不锈钢板的残余应力

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振动时效去应力原理

振动时效去应力原理

振动时效去应力原理
振动时效去应力原理是一种常见的材料处理方法,它可以对金属
材料进行去应力处理,提高材料的强度和稳定性。

该原理基于材料的
弹性形变和塑性形变在振动作用下的不同表现,通过特定的振动参数
来实现去除材料内部的残余应力。

首先,振动时效去应力原理的机理在于材料的谐振运动。

当金属
材料处于振动状态下,随着振幅和频率的不断变化,原有的应力状态
会逐渐发生改变,最后逐渐趋于平衡。

这种过程中,材料内部的位错
结构也会发生变化,从而实现应力的去除。

其次,振动时效去应力原理的优越性在于处理效果的稳定性和可
控性。

相比传统的热处理方法,振动时效去应力可以根据不同材料和
应用需求进行调整,更加精准地控制振动参数,从而实现理想的去应
力效果。

而且振动时效去应力不会对材料本身的物理和化学性质造成
太大的影响,因而材料的强度和稳定性可以得到保持。

此外,振动时效去应力原理的适用范围也非常广泛。

它可以用于
各种金属材料的去应力处理,如钢材、合金、铜材等等。

加之其处理
时间较短,能够高效地提升材料性能,振动时效去应力已经成为了众
多行业的必备技术之一,如航空航天、汽车、造船、机器制造等行业。

综上所述,振动时效去应力原理是一种非常重要的材料处理技术,它通过振动参数的调整来实现对金属材料的去应力处理,提高了材料
的强度和稳定性。

在未来,随着科技的不断发展和实践的不断积累,相信振动时效去应力原理会为各种工业应用带来更多的惊喜。

不锈钢消除焊接应力

不锈钢消除焊接应力

摘要:为了消除超大不锈钢焊接底板的残余应力,研究了采用振动时效(VSR)的方法消除焊接残余应力。

应用JB / T5926 - 91标准对振动时效工艺进行了定性的评价。

通过对焊后和振动时效后底板焊缝上残余应力的对比测量,全面地、定量地了解振动时效工艺对残余应力的变化及最终的应力状况的影响,了解了VSR工艺的可行性和有效性,从而实现替代热时效工艺目标。

要害词:振动时效,不锈钢,残余应力0引言金属构件在锻压、切削、铸造、焊接等加工过程中,由于受力或受热不均匀,内部产生不均匀的塑性形变,加工完后,都存在残余应力。

残余应力是金属构件开裂或变形的重要原因,极大地影响金属构件的疲惫强度和尺寸精度的稳定性。

消除残余应力是机械加工行业一项十分重要的任务。

传统的消应力工艺主要是热时效(热处理) ,对大型构件,热时效需要庞大的焖火炉,烧煤或用电,处理一批金属件要2~7天,故投资大,能耗大,效率低,轻易产生新的变形,材料强度下降。

振动时效(VSR)就是通过施加振动方法降低或均化构件内的残余应力,从而提高构件的使用强度,减小变形及稳定尺寸的精度。

与传统的热时效方法相比,它可以在极短的时间内减小构件的残余应力,不需搬动工件,也不产生氧化皮或锈皮。

振动时效以其工艺简单方便、适用性强等突出特点而受到广泛应用。

振动时效是一种常温时效工艺,它可使金属结构的焊接残余应力峰值降低,分布均化,从而提高尺寸稳定性。

因此,振动时效可以替代以尺寸稳定性为目标的热时效。

对于有抗氧化要求、有低温相变的材料以及超大型、易产生热处理变形的构件,振动时效具有热处理无法比拟的优势。

研究的拼焊不锈钢板,由于材料有抗氧化要求,而且体积庞大,假如采用传统的热时效(热处理)工艺进行焊接残余应力消除,需要在超大的热处理炉内进行,还要气体保护,代价高昂。

因此,我们采用了振动时效工艺替代传统的热处理时效工艺,对不锈钢底板进行消除焊接残余应力研究。

1时效构件处理的构件是一大型实验装置的底板,材料是超低碳不锈钢304L,整个圆形底板直径为7. 6m,由五块不锈钢板采用埋弧焊拼焊而成(见图5) ,板厚度均为75mm,板上开有27个安装孔,包括一个中心孔。

金属复合材料的残余应力消除方法

金属复合材料的残余应力消除方法

金属复合材料的残余应力消除方法
1. 热处理法呀,就好像给金属复合材料来一场舒适的“温泉浴”!你想想,把它放进特定温度的环境中,让那些残余应力慢慢跑掉。

比如说汽车的零部件,经过热处理后,就能更稳定可靠啦!
2. 机械拉伸法呢,这就像是给它做个“伸展运动”。

用力拉一拉,让材料舒展一下,残余应力不就减少啦。

像那些金属板材,经常就用这种方法呢!
3. 振动时效法呀,好比给它来个持续不断的“按摩”。

通过振动让残余应力松懈下来。

就好比你累了一天,做个按摩就轻松多了,是不是?像一些大型的金属结构件就特别适合用这个方法呢!
4. 自然时效法,就像是让金属复合材料享受一段“悠闲时光”。

把它放着,慢慢等时间发挥魔力,残余应力就会渐渐消失啦!你看一些不太着急用的金属制品就会用这种哦!
5. 超声冲击法,如同给它来一场“声波洗礼”。

利用超声的力量,冲击掉残余应力。

很多精密仪器的金属部分就靠这个来保障性能呢!
6. 滚压强化法,这不就是给它来个“塑形之旅”嘛!通过滚压让材料更结实,残余应力也随之减少。

像一些轴类零件常用的就是这个办法呀!
7. 豪克能时效法,你可以理解成是给金属复合材料来一个“高级疗养”。

它能有效地消除残余应力,让材料焕发新活力。

一些高质量要求的金属制品就常用这个神奇的方法呢!
我觉得呀,这些方法都各有千秋,具体得根据实际情况来选择,才能让金属复合材料发挥出最佳性能呢!。

不同振动时效处理工艺对焊接构件残余应力的影响

不同振动时效处理工艺对焊接构件残余应力的影响

W el di ng T echnol ogy V01.42N o.5M ay.2013焊接质量控制与管理67文章编号:1002—025X(2013)05—0067—03不同振动时效处理工艺对焊接构件残余应力的影响徐玉强,马洪伟,钱辉,李顺兴,耿建成(海洋石油工程股份有限公司.天津300452)摘要:振动时效技术是通过引起焊接构件的共振达到调整构件内部残余应力的新技术,具有适用性强、耗能低等特点,有着广泛的应用前景。

本文通过测试采用不同振动时效处理工艺后海洋平台用D36钢焊接试件的焊后残余应力及角变形.对比分析了在焊接过程中不同阶段进行振动时效处理对焊接构件残余应力和角变形的影响。

试验结果显示,采用“焊时振动”处理工艺时的角变形最小,而采用“层间振动”处理工艺可以获得最好的应力消除效果。

为不同振动时效处理工艺应用于减小焊接构件残余应力和焊后变形提供了试验理论依据.关键词:D36钢;振动时效;焊接构件;残余应力;角变形中图分类号:T G404文献标志码:B0序言焊接过程是非稳态的加热过程。

在不均匀温度场的作用下,焊接构件局部产生压缩塑性变形,当焊接过程结束后.将产生残余焊接应力与焊接变形…。

构件的残余焊接应力及焊接变形降低了构件的加工精度和尺寸稳定性,因此,实际加工过程中需要采取相应的措施减小焊接残余应力和焊接变形。

以达到稳定构件尺寸和满足加工精度要求。

这些方法包括预拉伸法[2]、焊后碾压及随焊碾压法[3--4]、温差拉伸法㈣以及利用特定温度场进行焊接变形控制的定应力无变形法㈣等。

但当构件结构复杂时,无论采用机械方法还是利用温度场进行变形控制的方法都难以在实际构件上应用。

振动时效是一种新型调整焊接残余应力和焊接变形方法。

将振动时效与焊接相结合的方式有2种.即焊接过程中振动和焊后振动。

目前,关于海洋平台用D36钢焊接构件振动时效消除残余应力和减小焊接变形方面的研究较少。

本文采用4种不同振动时效处理工艺对D36钢焊接构件进行处理,对比了4种工艺条件下构件残余应力与变形的情况.为振动时效处理技术在海洋平台焊接构件中的应用提供了收稿日期:2013一O l—O l 试验基础。

振动消除工件残余应力探讨

振动消除工件残余应力探讨

振动消除工件残余应力探讨摘要关键词:概述振动法消除焊接件和铸件的残余应力的方法不仅可以完成热处理消除应力的工作,而且可以做得更快更好,更方便,也更节省经济费用,因此,振动法消除工件残余应力的方法在世界各国的许多工业领域得到快速的应用和推广。

焊接构件和铸造工件在加工过程中.由于温度场的存在及冷凝收缩时的不均匀、组织的不均匀等会形成残余应力。

残余应力的存在会导致工件的变形开裂,因此消除残余应力是机械制制造业必须解决的重大课题。

由来已久的自然时效法,即将工件置放室外,长期经受温度变化的作用,也可取得消除残余应力的效果。

然而此法处理周期过长,一般需一年以上,不适应现代化生产需要。

热处理法可缩短周期.效果也好,是消除残余应力的传统方法。

由于热处理法耗能较多,于是工业发达国家率先提出振动的处理方法,即振动消除应力(VSR(Vibrational Stress Relief))方法。

这一方法的提出可追溯很久以前。

但真正得到重视和推广还是60年代。

这与能源紧张和燃料价格上不无关系。

现在这一方法已经为现代各工业国所普遍采用,成为保持工件形状及尺寸稳定性的有效手段。

被处理工件最大重量可达l 50t。

此法的应用在我国起步稍晚,70年代末,我国开始引入国外的振动应力消除技术,逐步应用在外形简单的中小型铸、焊工件上,并且积累了一定的经验。

但在机床、柴油机等零部件的处理方面也作过一些有益的探索,但总的看来,离普遍推广还相去甚远。

与热处理方法相比。

VSR法的主要优点在于:a)节省能源(可节能90% ),无污染;b)处理周期短,仅需几十分钟;c)可用于大多数材料(金属和非金属材料)、不同结构形状和尺寸的工件,不会产生氧化皮、变色、金相组织改变;d)处理和设备费用低,易于使用和维修。

由于处理设备的外廓尺寸与重量小,具有便携性,这对处理大型工件尤具意义,可免除大型工件在加工现场与热处理车间之间的搬运困难。

然而,也不可认为VSR法能完全取代热处理法。

振动时效去除高温合金件内部残余应力的方法及其应用

振动时效去除高温合金件内部残余应力的方法及其应用

振动时效去除高温合金件内部残余应力的方法及其应用一、振动时效原理及优点振动时效的本质是利用高温合金细晶化时的微小位移效应,在受约束条件下引起晶界的剪切滑动,对高温合金件内部残余应力进行去除。

相比于传统的时效处理方法,振动时效具有以下优点:1、取样数少:振动时效需要的样品数量很少,一般1-2个即可进行。

2、时间短:传统的时效处理需要经过长时间高温处理,而振动时效只需要12~72小时的短时间处理,从而节省了大量的时间。

3、去除残余应力效果好:振动时效可以有效去除高温合金件内部的残余应力。

4、不影响材料性能:振动时效不会对高温合金件的组织结构和性能产生负面影响。

二、振动时效方法振动时效主要分为两种方法:机械振动时效和电磁振动时效。

1、机械振动时效方法机械振动时效方法通常采用压缩机或其他机械设备对高温合金件施加机械振动,在高温下进行处理。

在振动过程中,高温合金件内部的晶粒会随着振动而微小位移,从而引起晶界的剪切滑动,进而达到去除内部残余应力的目的。

2、电磁振动时效方法电磁振动时效方法采用一定的电磁场作用于高温合金件内部进行处理,从而实现去除内部残余应力。

电磁场可以产生交变的电场和磁场,使高温合金件内部的离子、分子和原子发生运动和碰撞,进而达到去除残余应力的目的。

三、应用范围振动时效可以用于高温合金件的制造和加工过程中。

在制造过程中,振动时效可以有效地去除残余应力,提高高温合金件的使用寿命。

在加工过程中,振动时效也可用于去除材料加工后的残余应力,从而提高加工精度和质量。

总之,振动时效是一种简单、快捷、高效、低成本的方法,已经在高温合金领域得到了广泛应用。

降低钢结构焊接件残余应力的振动时效法_尹何迟

降低钢结构焊接件残余应力的振动时效法_尹何迟

第26卷第7期 V ol.26 No.7 工 程 力 学 2009年 7 月 July 2009 ENGINEERING MECHANICS188———————————————收稿日期:2008-01-31;修改日期:2009-03-25基金项目:国防基础研究项目(A3720060115);湖南教育厅项目(B30652)作者简介:*尹何迟(1975―),男,邵阳人,讲师,硕士,从事非电量测量研究(E-mail: hcyin@); 张光业(1974―),男,大连人,副教授,博士,从事材料学研究(E-mail: zhangguangye7411@); 颜焕元(1978―),男,湖北人,讲师,硕士,从事材料学研究(E-mail: yhy78918@).文章编号:1000-4750(2009)07-0188-04降低钢结构焊接件残余应力的振动时效法*尹何迟1,张光业2,颜焕元1(1. 湖南科技大学机电学院,湖南,湘潭 411201;2. 湖南科技大学省重点实验室,湖南,湘潭 411201)摘 要:研究钢结构焊接件拼焊过程中产生的焊接变形行为,通过应用振动时效(Vibratory Stress Relief, VSR)工艺,以消除拼焊处残余应力,提高焊接件的尺寸精度。

通过振动过程中动应力分析和VSR 工艺前后残余应力的对比测量,分析焊接件拼焊处动应力和残余应力的分布状况,实验结果表明VSR 工艺消应力效果良好。

关键词:振动时效;焊接;残余应力;动应力;钢结构 中图分类号:TG404 文献标识码:ARELIEVING RESIDUAL STRESSES OF THE WELDING WORKPIECE INTHE STEEL STRUCTURE BY VIBRATORY STRESS RELIEF*YIN He-chi 1, ZHANG Guang-ye 2, YAN Huan-yuan 1(1. School of Electromechanical Engineering, Hunan University of Science & Technology, Xiangtan, Hunan 411201, China;2. Hunan Provincial Key Laboratory, Hunan University of Science & Technology, Xiangtan, Hunan 411201, China)Abstract : This paper studies the distortion of the welding workpiece in the steel structure. Residual stresses were eliminated in the welding place by Vibratory Stress Relief (VSR) process, and the size precision of the welding workpiece was improved. Dynamic stresses were analyzed and the measured residual stresses before and after the VSR process were compared, so that the reduction and redistribution of residual stresses were obtained. The experiment results show that the VSR process is effective.Key words : vibratory stress relief (VSR); welding; residual stresses; dynamic stresses; steel structure振动时效(VSR)是一种常温时效工艺,它可使金属结构的焊接残余应力峰值降低,分布均化,从而提高尺寸稳定性[1―2]。

振动时效和热时效对316L不锈钢焊接接头残余应力消除的研究

振动时效和热时效对316L不锈钢焊接接头残余应力消除的研究

振动时效和热时效对316L不锈钢焊接接头残余应力消除的研

潘强;曹建锋;杨福年;张福晏;姚鹤;仲世斌;刘召林
【期刊名称】《特钢技术》
【年(卷),期】2024(30)1
【摘要】本文采用不同的消应力方法及其组合对316L不锈钢焊接接头残余应力的影响进行了试验研究。

结果表明,单纯的消应力热处理方式和进行机械振动时效处理均可有效去除焊缝及焊趾的峰值应力,应力峰值下降相当;采用振动时效+消应力热处理的方式与单纯的振动时效处理相比,应力峰值下降不明显,与先退火后振动时效相比,焊缝处应力峰值略有下降;采用消应力热处理+振动时效的方式,相比较单纯消应力热处理应力峰值下降明显,为以后的生产研究提供指导。

【总页数】4页(P33-36)
【作者】潘强;曹建锋;杨福年;张福晏;姚鹤;仲世斌;刘召林
【作者单位】兰州兰石能源装备工程研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TF19
【相关文献】
1.水轮机转轮采用振动时效消除焊接残余应力的效果研究
2.振动时效法消除SMA490BW耐候钢焊接残余应力研究
3.振动时效对消除焊接残余应力的工艺研究
4.振动时效消除焊接残余应力的分析及应用研究
5.振动时效处理和消应力热处理对304L不锈钢焊接残余应力的影响
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消除焊接残余应力的方法

消除焊接残余应力的方法

消除焊接残余应力的方法焊接是一种常见的连接方法,但往往会在焊接过程中产生焊接残余应力。

这些残余应力可以导致焊接材料的变形和裂纹,影响焊接结构的稳定性和强度。

因此,消除焊接残余应力对于确保焊接结构的质量和可靠性至关重要。

下面将介绍几种常见的消除焊接残余应力的方法:1. 预热和后焊热处理:预热是在焊接之前加热焊接材料的方法,可以提高焊接材料的可塑性,降低焊接残余应力的产生。

后焊热处理是在焊接完成后对焊接区域进行加热处理,通过退火、正火或淬火等方法,使焊接结构的组织和性能得到调整和改善,从而减少焊接残余应力。

2. 堆焊:堆焊是在焊接接头上堆积焊条或焊丝,增加焊接材料的体积并形成一定的凸起。

通过堆焊,可以使焊接区域的残余应力分布更均匀,降低焊接接头的变形和残余应力。

3. 振动消除法:振动消除法是利用机械振动的力量来消除焊接残余应力。

通过在焊接过程中施加外力或机械振动,可以改变焊接材料的晶格结构和分子排列方式,使焊接结构中的残余应力得到释放,从而达到消除焊接残余应力的目的。

4. 加工消除法:加工消除法是通过机械或热加工来消除焊接残余应力。

例如,采用热冲压、磨削、切削等方法对焊接结构进行加工,可以改变其形状和尺寸,从而减小残余应力。

5. 冷却消除法:冷却消除法是利用焊接材料的热膨胀系数差异来消除焊接残余应力。

通过在焊接过程中控制焊接材料的冷却速度,可以使焊接结构在冷却过程中产生相应的热应力,从而消除焊接残余应力。

6. 松弛应力消除法:松弛应力消除法是通过施加外力来消除焊接残余应力。

通过对焊接结构施加拉伸、压缩、扭曲等外力,可以使焊接结构的应力场重新分布,降低焊接残余应力。

在实际应用中,常常会按照实际需要,结合不同的方法来消除焊接残余应力。

同时,选择合适的焊接方法、焊接参数和焊接材料也是消除焊接残余应力的重要因素,对于提高焊接质量和可靠性具有重要的影响。

总之,消除焊接残余应力是确保焊接结构质量和可靠性的重要措施之一。

不锈钢焊接应力去除方法

不锈钢焊接应力去除方法

不锈钢焊接应力去除方法
不锈钢焊接应力的去除方法有多种。

首先,焊后热处理去应力是最常用的方法,即高温回火。

此外,还有包括振动时效法、锤击法、抛丸处理法、机械拉伸法和超声波冲击法等方法。

有时,这些方法会结合使用以达到最佳效果。

在实际操作中,可以减小焊机的焊接电流和电压以减少焊接热量和焊接的热影响,从而减少焊接应力。

对焊接工作量较大的结构件,还可以合理安排焊接顺序,比如先焊接小尺寸焊缝,再焊接大尺寸焊缝。

另外,有些专门设备如焊接应力消除设备,可以对焊趾进行冲击,快速修复焊趾的缺陷,降低应力集中。

值得一提的是奥氏体不锈钢在450℃-850℃保温一段时间后,其在腐蚀性介质中就会发生晶间腐蚀现象,降低使用寿命。

因此,在消除应力的过程中,也需要注意材料的相变点或钢材自身的回火温度,以防止材料性质的改变。

同时,工艺参数的控制也非常关键,例如加热温度、保温时间以及温度的均匀性等。

消除残余应力去应力方法(振动时效处理)

消除残余应力去应力方法(振动时效处理)

金属焊接应力消除设备、振动时效仪机、振动时效设备、应力消除设备、震动时效处理机、时效震动仪、金属剩余应力消除专家、超声波消除应力设备、超声冲击设备、外表加工设备、应力检测仪、应力应变检测仪器、内应力钻孔测试法、焊接应力消除设备、时效处理机器、剩余应力消除专家、金属时效处理最正确设备在工件的铸造、焊接、锻造、机械加工等制造过程中,工件内部会产生剩余应力。

剩余应力的存在必然会导致工件变形、开裂,严重影响了工件的尺寸稳定性,降低工件的疲劳寿命。

传统的时效处理方法是自然时效和热时效。

但自然时效消费周期长、积压资金、占用场地;热时效又受退火温度、升降温时间速度、时效炉的温差等各种因素的影响,且投资宏大。

随着科技的开展,对时效果求越来越高。

振动时效由于时效效果好、对工件的尺寸稳定性强、经济实用、投资少、节能显著等特点,逐渐取代传统的自然时效和热时效,越来越广泛的应用于理论中。

三种时效工艺效果比照图项目自然时效热时效振动时效应力消除率10%左右30—80%30—60%尺寸稳定性好较差较好时效本钱占场地、占资金150—300元/吨10元/吨时效周期一般半年以上20—60小时一小时内环境保护无污染污染较严重无污染抗变形才能较好比时效前降低较好时效变形量可忽略不计较大可忽略不计工件适应性几乎任何工件受尺寸、材质限制几乎任何工件工序安排须在精加工前须在精加工前任何工序之间振动时效源自于敲击时效。

通过专用设备使工件在固有频率下产生共振,使周期性的动应力与剩余应力叠加,使工件部分产生塑性变形而释放应力。

从而降低和均化工件内部的剩余应力,使工件尺寸精度到达稳定。

产品简介:一.BN-I 神州系列频谱振动时效系统1.全国独有的频谱谐波式剩余应力消除系统,兼具低/高频时效,亚共振时效于一体。

2.全自动科学的动态跟踪功能,科学合理扫描工件的共振谐波峰值,并给出断定方案。

3.自动选择适宜的谐波振动频率、并进展自动频率分析,合理安排时效加工时间,使剩余应力的消除和均化更彻底,时效效果更明显。

振动时效设备消除残余应力的机理

振动时效设备消除残余应力的机理

振动时效设备消除残余应力的机理振动时效又称振动消除应力法,是将工件(包括铸件、锻件、焊接结构件等)在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理,消除其残余应力,使尺寸精度获得稳定的一种方法。

这种工艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。

近年来在国内外都得到迅速发展和广泛应用。

振动时效的实质是以振动的形式给工件施加附加应力, 当附加应力与残余应力叠加后, 达到或超过材料的屈服极限时, 工件发生微观塑性变形, 从而降低和均化工件内的残余应力, 并使其尺寸精度达到稳定.在工件上施加附加应力的方法有很多种。

施加静力或静力矩也可得到消除应力、稳定精度的效果,这就是静态过载法以动力形式施加的附加应力也可以是冲击、随机振动或周期振动,周期振动中包括共振。

在本世纪五十年代前后,随着现代科学技术的发展,振动理论、测试技术和激振设备都得到迅速发展,从而发现,在工件的共振频率下进行振动,可以缩短振动处理时间,消除应力和稳定精度的效果更好,能源消耗也最少。

同时出现了相应的振动设备。

这种新型的振动时效工艺和设备的出现,立即受到各国的高度重视,迅速应用于生产实践中。

目前各国采用的振动时效工艺,大多数是共振时效。

这种工艺是将激振器牢固地夹持在被处理工件的适当位置上,通过振动设备的控制部分,根据工件的大小和形状调节激振力,并根据工件的固有频率调节激振频率,直至使联结在工件上的振动传感器(速度计或加速度计)所接收的信号达到一个最大值。

这时标志工件已达到共振。

在这种状态下持续振动一段时间,即可达到消除应力、稳定尺寸精度的目的。

由于这种工艺日趋成熟,振动和控制设备日臻完善,振动时效已为十多个工业发达国家广泛采用。

美国某应力消除公司,进行5000多项振动时效处理,结果分析成本仅为热时效的10%,在消除应力方面完全可取代热时效。

英国和西德对飞机装配型架的焊接梁和框架普遍采用了振动时效,苏联金属切削机床实验科学研究院将振动时效工艺推荐给各机床厂,某些重型机床厂的大件和基础零件全部采用了振动时效。

不锈钢消除应力的方法

不锈钢消除应力的方法

不锈钢消除应力的方法嘿,你问不锈钢消除应力的方法呀?那咱就好好聊聊。

要消除不锈钢的应力呢,可以试试热处理的方法。

就像给不锈钢做个“桑拿”一样。

把不锈钢加热到一定的温度,然后再慢慢冷却。

这样可以让不锈钢内部的应力得到释放,变得更加稳定。

不过这个温度可不能随便乱定哦,得根据不锈钢的种类和具体情况来调整。

要是温度太高了,不锈钢可能会变形或者损坏。

要是温度太低了,又起不到消除应力的作用。

还有一种方法是振动消除应力。

就像给不锈钢“按摩”一样。

用专门的振动设备对不锈钢进行振动,让它的内部结构发生微小的变化,从而消除应力。

这个方法比较简单,而且效果也不错。

但是要注意振动的频率和幅度,不能太大也不能太小。

不然不锈钢可能会出现新的问题。

另外呢,自然时效也是一种方法。

就是把不锈钢放在那里,让它自己慢慢地消除应力。

这个方法需要的时间比较长,但是比较安全可靠。

就像让不锈钢“睡个好觉”一样,等它醒来的时候,应力就消除得差不多了。

我给你讲个事儿吧。

我有个朋友是做不锈钢加工的。

有一次他做了一个很大的不锈钢零件,但是加工完后发现有很大的应力。

他不知道怎么办才好,后来他请教了一些专家,尝试了热处理的方法。

他把不锈钢零件加热到合适的温度,然后慢慢冷却。

经过这个过程后,零件的应力果然消除了很多。

他可高兴了,说以后再遇到这种情况就知道怎么处理了。

所以啊,消除不锈钢应力的方法有很多种,你可以根据实际情况选择合适的方法。

只要你用心去做,肯定能让不锈钢变得更加稳定可靠。

加油吧!。

振动时效消除应力

振动时效消除应力

振动时效消除应力引言振动时效是一种通过振动作用来消除金属材料内部应力的方法。

在金属材料加工、焊接、热处理等过程中,常常会产生各种应力,如残余应力、应力集中等。

这些应力不仅会影响材料性能和使用寿命,还可能导致材料发生变形、开裂等问题。

振动时效是通过施加一定的振动载荷来调控金属材料的内部结构,以达到消除应力的目的。

本文将介绍振动时效的原理、应用范围和效果评估方法。

一、振动时效原理振动时效是基于振动疲劳原理而发展起来的一种技术。

振动载荷可以有效地改变金属材料的内部结构,进而改善其力学性能。

具体来说,振动时效的原理可以归纳为以下几个方面:1. 相互作用原理:振动载荷作用下,材料内部的晶界、位错、空位等缺陷会发生移动和聚合,从而消除应力集中。

2. 晶粒细化效应:振动时效可以通过晶界间的滑动和重排,使晶粒得到细化和均匀分布,从而提高材料的强度和韧性。

3. 相变效应:振动时效可以引发材料内部的相变,如固相析出、溶质冷凝等,从而改变材料的组织结构和性能。

二、振动时效的应用范围振动时效可以在多个领域中得到应用,以下是一些常见的应用范围:1. 金属材料加工:在金属材料的加工过程中,常常会产生残余应力,例如锻造、轧制、拉伸等过程。

通过施加一定的振动载荷,可以有效地消除这些残余应力,减小材料的变形和开裂风险。

2. 焊接工艺:焊接过程中会产生大量的热应力和残余应力,严重影响焊接接头的性能。

振动时效可以通过调节焊接区域的应力分布,减小残余应力,提高焊接接头的强度和韧性。

3. 金属热处理:金属热处理过程中常常会产生应力,如淬火应力、回火应力等。

振动时效可以在热处理过程中施加振动载荷,使得应力得到释放和调整,从而得到更好的组织和性能。

三、振动时效效果评估方法评估振动时效效果的方法有很多种,下面介绍几种常用的方法:1. X射线衍射:通过对振动时效后的材料进行X射线衍射分析,可以得到材料的晶体结构、残余应力等信息,从而评估振动时效的效果。

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

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。

振动时效及几种消除应力方法简介

振动时效及几种消除应力方法简介

振动时效介绍之五兆芳芳创作一、振动时效简介振动时效处理是工程资料经常使用的一种消除其内部残存内应力的办法,是通过振动,使工件内部残存的内应力和附加的振动应力的矢量和达到超出资料屈服强度的时候,使资料产生微量的塑性变形,从而使资料内部的内应力得以松弛和加重.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,当动应力与工件自己的残存应力叠加后,达到或超出资料的微不雅屈服极限时,工件就会产生微不雅或宏不雅的局部、整体的弹性塑性变形,同时下降并均化工件内部的残存应力,最终达到避免工件变形与开裂,稳定工件尺寸与几何精度的目的.它是将一个具有偏心重块的电机系统(称做激振器)安顿在构件上,并将构件用橡皮垫等弹性物体支承,通过控制器起动电机并调节其转速,使构件处于共振状态.约经20~30分钟的振动处理便可达到调整残存应力的目的,一般累计振动时间不该超出40分钟.由于部分用户对振动时效的机理不甚了解,盲目使用一些简略单纯的(所谓“全自动振动时效”)振动时效设备对产品进行时效.这种完全不针对工件特性、仅依照振动时效设备生产者预置的参数,对各类工件均采取一种或几种工艺参数进行时效的办法,会导致被时效工件出现下列几种情况:1、假时效:工件未产生共振或振幅很小或虽然振幅较大,但工件整体做刚体振动或摆动,“全自动振动时效设备”也能依照预置的程序打印或输出各类时效参数、曲线,误导操纵者和工艺员判断,这样工件底子没有达到时效的效果;2、误时效:工件虽然产生共振,但是产生的振型与工件所需要的振型不一致,动应力没有加到工件需去应力的部位,这样不克不及使工件达到预期的时效目的,影响时效的效果;3、过期效:由于不针对工件特性采取公道的时效参数,完全照盲目预置的参数,对工件进行时效,可能会因为共振过于强烈或振幅过大,导致工件内部的缺陷(裂纹、夹渣、气孔、缩松等)持续扩大、撕裂,甚至报废的严重结果.二、几种去应力办法复杂对比:1、热时效,通过加热炉进行处理,不但消耗大量的能源、占用场地和较大的设备资金投入,并且消除残存应力的效果也因炉况的不合有很大的差别,其对残存应力的消除率一般在40~80%之间;2、振动时效虽然使用便利,但其应力消除率一般在30~50%.使用时将工件放置到胶皮垫上或以木块垫起工件,使工件悬空,然后将激振电机安顿并固定到工件上,调整电机激振频率与工件自身频率一致,产生共振,一般1小时以内可完成去应力处理;3、豪克能消除应力是最完全消除焊接应力的办法,它不但使残存应力的消除率达到80~100%,并且还能产生理想的压应力,这对焊接构件的抗疲劳性能和抗应力腐化性能也大有益处.但毫克能处理是使用冲击枪对准焊缝,沿焊缝扫一遍,对于车架等焊缝较多的构件来说处理起来较麻烦,时间较长,劳动强度较大.。

降低钢结构焊接件残余应力的振动时效法

降低钢结构焊接件残余应力的振动时效法

降低钢结构焊接件残余应力的振动时效法
钢结构焊接件残余应力时效法是指在振动环境中,对钢结构焊接件的残余应力进行降低,以缓解它们所受到振动环境带来的不利影响。

以下是钢结构焊接件残应力时效法的具体步骤:
1. 应用建模与仿真技术:在应用此技术之前,应进行充分的建模与仿真,综合考量构件的结构特征、尺寸参数和各种激振荷载,对构件体残应力进行预测,并建立残应力变化的模型;
2. 确定激振条件:根据建立的模型以及经过计算确定的激振频率、幅度及频率等指标,确定耐受激振环境的范围、条件,以及残应力的变化程度;
3. 选择激振技术:根据建立的模型和环境条件,确定必要的设备及其测控系统,并且在此基础上进行探测测控,确保系统的激振参数在给定的范围内;
4. 鉴定材料:选择经过鉴定评估的材料,以确保残应力时效法的有效性。

5. 组线衔接:组织好焊缝,使组线衔接贴合,使焊接件之间的残余应力变得最小;
6. 残余应力时效:将所组结构焊接件按照给定的力学条件进行激振,使其在较长的时间内,减弱残余应力,达到残应力衰减的目的;
7. 实验并评估:针对各衰减情况进行相应的试验,并根据观察结果进行评估;
8. 具体应用:将残余应力时效法应用于实际钢结构焊接件,从而减少结构受振的成果,提高结构的使用寿命。

以上是钢结构焊接件残余应力时效法的具体步骤,该法能有效减弱钢结构焊接件的残余应力,有助于结构的安全运行和使用寿命的提高。

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振动时效消除拼焊不锈钢板的残余应力
2009.07.07 关键词:拼焊,残余应力引言
金属构件在锻压、切削、铸造、焊接等加工过程中,由于受力或受热不均匀,内部产生不均匀的塑性形变,加工完后,都存在残余应力。

残余应力是金属构件开裂或变形的重要原因,极大地影响金属构件的疲劳强度和尺寸精度的稳定性。

消除残余应力是机械加工行业一项十分重要的任务。

传统的消应力工艺主要是热时效(热处理),对大型构件,热时效需要庞大的焖火炉,烧煤或用电,处理一批金属件要2~7天,故投资大,能耗大,效率低,容易产生新的变形,材料强度下降。

振动时效(VSR)就是通过施加振动方法降低或均化构件内的残余应力,从而提高构件的使用强度,减小变形及稳定尺寸的精度。

与传统的热时效方法相比,它可以在极短的时间内减小构件的残余应力,不需搬动工件,也不产生氧化皮或锈皮。

振动时效以其工艺简单方便、适用性强等突出特点而受到广泛应用。

振动时效是一种常温时效工艺,它可使金属结构的焊接残余应力峰值降低,分布均化,从而提高尺寸稳定性。

因此,振动时效可以替代以尺寸稳定性为目标的热时效。

对于有抗氧化要求、有低温相变的材料以及超大型、易产生热处理变形的构件,振动时效具有热处理无法比拟的优势。

研究的拼焊不锈钢板,由于材料有抗氧化要求,而且体积庞大,如果采用传统的热时效(热处理)工艺进行焊接残余应力消除,需要在超大的热处理炉内进行,还要气体保护,代价高昂。

因此,我们采用了振动时效工艺替代传统的热处理时效工艺,对不锈钢底板进行消除焊接残余应力研究。

1. 时效构件
处理的构件是一大型实验装置的底板,材料是超低碳不锈钢304L,整个圆形底板直径为7. 6m,由五块不锈钢板采用埋弧焊拼焊而成(见图5),板厚度均为75mm,板上开有27个安装孔,包括一个中心孔。

底板材料机械性能和化学成分见表1。

2 振动时效工艺
2.1 振动方式
底板的激振由一偏心电机的转动产生,电机通过夹持固定在底板上,结合形状和现场工作条件,确定了以下两种振动方式:
(a)鼓型振动:将激振器夹持在底板中心孔的边缘,弹性支撑在底板的圆周,整个系统进行类似敲击鼓面的振动方式,见图1。

( b)弯曲振动:将激振器夹持在底板圆周的边缘,弹性支撑仍然在底板的圆周,整个系统作波浪型弯曲振动,见图2。

2.2 振动时效工艺曲线分析
根据振动时效理论,时效的构件在振动应力和残余应力共同作用下,将产生局部的塑性变形,并释放残余应力,振动的阻尼将减小并趋于稳定,振动的加速度会趋于稳定。

振动时效工艺参数曲线主要考虑A - t(加速度- 时间)曲线和A - n (加速度- 转速/频率)曲线;根据振动时效JB / T5926 - 91标准,当A- t (加速度- 时间)曲线由初始不稳定态,经数分钟处理后,进入稳定态,即认为振动工艺有效;应用振动前、后的两次A - n (加速度- 转速/ 频率)扫频曲线对比,当振动后的曲线出现共振峰频率变化、峰值上升、峰形变狭窄等,即认为振动工艺有效。

图3、4 系304L大底板两次振动的工艺曲线,图中电流是电机的工作电流,振动加速度由置于底板上的加速度传感器测量得到,每次时效都用了两个不同的频率(电机转速)进行,分别对应两个振峰,结果表明两次振动都达到振动时效效果。

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3. 残余应力测量
由于振动时效标准中的参数曲线尚不能定量地给出振动时效有效性论证,故我们根据JB / T5926 -91标准的要求还进行残余应力分析。

试验采用盲孔法进行残余应力测量。

根据304L大底板形状和确定的振动方案,考虑到结构对称性,在焊缝上选取12个典型测点(振前6个,振后6个)进行测量,测点布局参见图5。

振动前后分别进行钻孔,使得测点中残余应力得以松驰,从而通过应变片记录各向应变。

图6~图8分别为最大主应力σmax、剪应力τ、纵向应力σ0°振动前后的分布变化,直观地反映了振动时效的消应力和均化应力的效果。

测量结果表明,振动前焊缝最大主应力σmax为83MPa~316Mpa;平均值为174Mpa、剪应力τ为4 ~155Mpa; 平均值为49Mpa、纵向应力σ 0°为73 ~193Mpa;平均值为133Mpa。

经过振动时效, 304L大底板焊缝最大主应力σmax为74Mpa~164Mpa;平均值为120Mpa,下降量为31%、剪应力τ为1~61Mpa;平均值为28Mpa,下降量为43%、纵向应力σ 0°为73Mpa~117Mpa; 平均值为94Mpa,下降量为29%。

这说明经过VSR工艺后的残余应力明显下降,应力分布得到一定程度上的均化,大底板的稳定性和抗变形能力得到提高。

测量结果定量地表明了VSR工艺已达到使残余应力水平下降量大于20%的技术要求。

4. 结论
对于消除超大不锈钢底板的焊接残余应力,根据JB / T5926 - 91标准,应用工艺曲线和扫频参数进行振动时效工艺效果评定,表明采用振动时效技术可以达到工艺要求。

应用盲孔法进一步进行残余应力测量,结果显示:经过振动时效304L大底板的最大残余应力σmax平均值由175Mpa下降为120Mpa,下降量为31% ,也说明工艺有效。

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