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振动时效消除残余应力,我们从两个方面做下解释
发布时间:2022-05-20   点击次数:407次
  振动时效消除应力的原理是通过外界输入的动应力和工件内部的残余应力想叠加,达到材料的屈服极限,发生晶格量级上的塑性变形,从而将应力释放掉,有效预防变形,同时一定程度上增强工件的强度。动应力来自于激振装置的激振力。大部分激振器采用偏心块结构。
  在使用振动时效设备过程中应当注意以下几个方面:
  1.要检查激振器轴承的润滑情况,在激振器工作20小时后,应对激振器轴承和电机注润滑脂一次。
  2.应保持电机换向器表面清洁,并经常清除换向器槽中的积碳,激振器工作200小时后要检查电机刷碳尺寸,过度磨损应更换,并保证碳刷表面与换向器接触良好,接触面积要达到75%以上。
  3.保持控制器、绘图仪的清洁,并注意防尘防潮。每过30天至少要通电一次,每次至少要在4小时以上。
  4.要经常检查激振器及轴承的使用过程中有无磨损情况,轴承要定期进行更换。
  振动时效(VSR)消除残余应力使工件获得尺寸稳定性的机理可以从宏观和微观两方面解释:
  宏观上,当σ动+σ残≥σS时(σ动--激振器施加给工件的周期性动应力,σ残--残余应力,σS--材料屈服强度极限),工件会产生少量的塑性变形,使残余应力峰值下降,原来不稳定的残余应力得到松弛和匀化。同时由于包辛格效应,经一定时间的循环后,工件材料的当量屈服强度由原来的σS上升,直到与所受的应力相等,工件内部不再产生新的塑性变形,此时塑性变形变成弹性变形,工件的弹性性能得到强化,从而使工件的几何尺寸趋于稳定性。
  微观上,因金属具有将机械能转变成热能的性质,即使在σ动+σ残≤σS时,也会产生微观的塑性变形。其机理为:由振动输入的活化能使位错移动,在位错塞积群的前沿引起应力集中而产生塑性变形;同时,迁移的位错切割位错群,以致使位错钉孔,材料基体得到强化,使松弛刚度增大,工件获得尺寸稳定性。
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