振動時效消除殘余應力,我們從兩個方面做下解釋
發(fā)布時間:2022-05-20 點擊次數(shù):1244次
振動時效消除應力的原理是通過外界輸入的動應力和工件內(nèi)部的殘余應力想疊加,達到材料的屈服極限,發(fā)生晶格量級上的塑性變形,從而將應力釋放掉,有效預防變形,同時一定程度上增強工件的強度。動應力來自于激振裝置的激振力。大部分激振器采用偏心塊結(jié)構(gòu)。
在使用振動時效設備過程中應當注意以下幾個方面:
1.要檢查激振器軸承的潤滑情況,在激振器工作20小時后,應對激振器軸承和電機注潤滑脂一次。
2.應保持電機換向器表面清潔,并經(jīng)常清除換向器槽中的積碳,激振器工作200小時后要檢查電機刷碳尺寸,過度磨損應更換,并保證碳刷表面與換向器接觸良好,接觸面積要達到75%以上。
3.保持控制器、繪圖儀的清潔,并注意防塵防潮。每過30天至少要通電一次,每次至少要在4小時以上。
4.要經(jīng)常檢查激振器及軸承的使用過程中有無磨損情況,軸承要定期進行更換。
振動時效(VSR)消除殘余應力使工件獲得尺寸穩(wěn)定性的機理可以從宏觀和微觀兩方面解釋:
宏觀上,當σ動+σ殘≥σS時(σ動--激振器施加給工件的周期性動應力,σ殘--殘余應力,σS--材料屈服強度極限),工件會產(chǎn)生少量的塑性變形,使殘余應力峰值下降,原來不穩(wěn)定的殘余應力得到松弛和勻化。同時由于包辛格效應,經(jīng)一定時間的循環(huán)后,工件材料的當量屈服強度由原來的σS上升,直到與所受的應力相等,工件內(nèi)部不再產(chǎn)生新的塑性變形,此時塑性變形變成彈性變形,工件的彈性性能得到強化,從而使工件的幾何尺寸趨于穩(wěn)定性。
微觀上,因金屬具有將機械能轉(zhuǎn)變成熱能的性質(zhì),即使在σ動+σ殘≤σS時,也會產(chǎn)生微觀的塑性變形。其機理為:由振動輸入的活化能使位錯移動,在位錯塞積群的前沿引起應力集中而產(chǎn)生塑性變形;同時,遷移的位錯切割位錯群,以致使位錯釘孔,材料基體得到強化,使松弛剛度增大,工件獲得尺寸穩(wěn)定性。