振動時效在機械加工中的應用。
鑄件很容易產生夾砂縮松裂紋等鑄造缺陷,所以人們常常會對低碳鋼鑄件采用補焊工藝,以消除鑄造缺陷。然而,殘余的焊接應力會降低零件疲勞強度,產生應力腐蝕,失卻尺寸精度,甚至導致變形開裂等早期失效事故。以鑄鋼25的支架為例探討振動時效,在機械加工中的應用。 由于壁厚不均勻大面積的水平面大量的加強筋等影響,在鑄造生產中很容易產生夾砂縮松裂紋等金屬加工零件鑄造缺陷,經過精加工,采用打磨的方式將焊縫域打磨光滑。因此這樣的處理方法會有以下幾個不足之處。(2)由于未采取措施消除焊接內應力,所以支架中的殘余內應力高,同時被焊修部位又是疲勞性能最差的部位,不進行有效的時效處理,殘余的焊接應力會降低疲勞強度,產生應力腐蝕,失卻尺寸精度,甚至導致變形開裂等早期失效事故。通過支架的結構特征分析不難發現,絕大多數裂紋的位置都在大面積水平面表層,因此在支架粗車工序結束后增加磁粉探傷工序,可以發現絕大多數的裂紋。 然后進行“開槽消除裂紋—探傷無裂紋—焊接”等工序,這樣可以明顯減少報廢量。在工件消除應力時,為保持材料機械性能,盡量采用低溫時效消除應力,而不采用熱處理退火工藝方法,但是低溫時效中的自然時效,應力去除效果并不理想,而且周期長,所以筆者選擇振動時效。考慮到振動時效工件的尺寸穩定性與熱時效工件相當,且振動時效工件的材料機械性能高于熱時效工件,同時振動時效還具有投資小,生產周期短,節約能源,降低成本等優點,筆者認為用于消除焊接殘余應力,振動時效完全可替醫療器械零件加工代熱處理方法。特別適合對機械零件局部焊接修復部位進行消除焊接應力的處理。 振動時效是將激振器所產生的周期性外力施加于工件,使工件產生振動,利用振動能量來降低殘余應力。從微觀上理解,振動能量的輸入提高了構件內部晶體的動能,加快了畸變晶格恢復平衡位置的速度,引起位錯密度的增加,位錯移動受阻從而強化了基體,降低了構件的微觀殘余應力,提高了工件的抗變形能力及尺寸穩定性。
建議使用埋頭螺釘固定試件,以避免刀具與螺釘發生干涉,也可選用其他等效的方法。試件的總高度取決于所選用的固定方法。如果試件切削了數次,外形尺寸減少,孔徑增大,當用于驗收檢驗時,建議選用最終的輪廓加工試件尺寸與本標準中規定的致,以便如實反映加工中心的切削精度。試件可以在切削試驗中反復使用,其規格應保持在本標準所給出的特征尺寸的士10%以內。
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振動時效在機械加工中的應用。
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