對(duì)振動(dòng)時(shí)效工藝的客觀評(píng)價(jià)
北京振動(dòng)時(shí)效:http://;
振動(dòng)時(shí)效是我國(guó)上世紀(jì)八十年代從國(guó)外引進(jìn)的一種殘余應(yīng)力xc技術(shù),名詞譯自英語(yǔ)Vibrating Stress Relief,即振動(dòng)應(yīng)力xc。從力學(xué)機(jī)理上分析,振動(dòng)時(shí)效xc殘余應(yīng)力的原理是,使工件發(fā)生共振或接近共振,其殘余應(yīng)力疊加振動(dòng)應(yīng)力大于材料的屈服極限,這樣振動(dòng)時(shí)由于材料進(jìn)進(jìn)塑性區(qū)引起工件上應(yīng)力重新分布,從而達(dá)到xc殘余應(yīng)力的目的。
1、對(duì)于低水平殘余應(yīng)力工件振動(dòng)時(shí)效效果不理想
對(duì)于低水平殘余應(yīng)力工件,比如沒(méi)有大應(yīng)力集中的鑄件,由于振動(dòng)時(shí)效時(shí)材料大部分沒(méi)有進(jìn)進(jìn)塑性區(qū),而在彈性范圍內(nèi),無(wú)論應(yīng)力如何變化,{zj2}都恢復(fù)原始狀態(tài),不會(huì)xc殘余應(yīng)力,與理論分析相符。
2、殘余應(yīng)力xc效果沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)大
振動(dòng)時(shí)效標(biāo)準(zhǔn)JB/T 5926-2005《振動(dòng)時(shí)效效果評(píng)定方法》規(guī)定,焊接構(gòu)件殘余應(yīng)力xc應(yīng)達(dá)30%以上。實(shí)際丈量表明,這是一種誤區(qū),比如,我們對(duì)一個(gè)16Mn焊接構(gòu)件進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效應(yīng)力xc效果測(cè)試。振動(dòng)時(shí)效前,測(cè)得焊縫四周{zd0}殘余應(yīng)力500 MPa,振動(dòng)時(shí)效后測(cè)得300 MPa。廠家非常興奮,以為效果非常好,xc達(dá)40%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于振動(dòng)時(shí)效標(biāo)振動(dòng)時(shí)效準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)。然而,16Mn的屈服極限是300 MPa左釉冬假如以為材料是理想塑性的,16Mn焊接構(gòu)件上的殘余應(yīng)力都不會(huì)大于300 MPa,與振動(dòng)時(shí)效后的丈量值一樣。實(shí)在,振動(dòng)時(shí)效前測(cè)得的500 MPa是按殘余應(yīng)力彈性理論計(jì)算公式計(jì)算出來(lái)的,而材料進(jìn)進(jìn)塑性區(qū)時(shí),實(shí)在際殘余應(yīng)力肯定小于500 MPa。假如按理想塑性計(jì)算,殘余應(yīng)力沒(méi)有下降,當(dāng)然這是極端情況,意在說(shuō)明振動(dòng)時(shí)效的殘余應(yīng)力xc效果不能以彈性理論計(jì)算的結(jié)果為依據(jù)。根據(jù)大量試驗(yàn)結(jié)果,我們以為,對(duì)于焊接構(gòu)件,振動(dòng)時(shí)效的殘余應(yīng)力xc效果應(yīng)在15%左右。
3、振動(dòng)時(shí)效對(duì)xc構(gòu)件的塑性應(yīng)變效果非常好
上述例子也說(shuō)明,固然振動(dòng)時(shí)效xc殘余應(yīng)力的效果達(dá)不到40%,但塑性開釋應(yīng)變確實(shí)下降了40%,所以振動(dòng)時(shí)效對(duì)xc構(gòu)件的塑性應(yīng)變效果非常好。大量試驗(yàn)證實(shí),對(duì)于焊接構(gòu)件,振動(dòng)時(shí)效的塑性應(yīng)變xc效果達(dá)40%左釉冬甚至達(dá)50%以上。塑性應(yīng)變涉及到構(gòu)件尺寸的穩(wěn)定性,所以經(jīng)過(guò)振動(dòng)時(shí)效的構(gòu)件,尺寸穩(wěn)定性特別好,即以后放置或再加工時(shí)構(gòu)件不再變形。
綜上所述,振動(dòng)時(shí)效最適合于對(duì)殘余應(yīng)力要求不嚴(yán)但對(duì)尺寸穩(wěn)定性要求較高的焊接構(gòu)件的殘余應(yīng)力xc。究竟與熱時(shí)效相比,振動(dòng)時(shí)效非常節(jié)約能源,不需要建大