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035柴油機身振動時效去應力案例分析
閱讀：347 發(fā)布時間：2020-12-10035柴油機身消除應力傳統(tǒng)方法是熱時效工藝，但此工藝不僅耗能大，而且成本高，易使工件表面產(chǎn)生氧化皮。生產(chǎn)廠家急需尋找另一種高效方法代替，于是，找到聚航科技，希望我們能夠幫他們解決這一問題。通過研究商量后，決定采用振動時效工藝消除應力。以下就是振動消除應力的步驟。
工件情況及選用的設備
035柴油機機身鑄件屬于大型復雜件，其外形尺寸為4200*1300*900（mm），重5.2t，材質(zhì)為HT2000。設備選用JH-700智能頻譜交流振動時效設備。
振動時效工藝參數(shù)選擇
激振力的選擇
在振動時效工藝參數(shù)中，重要的就是激振力。激振力小，工件內(nèi)激起的動態(tài)響應就小，內(nèi)部的應力場不易改變，故須對工件施加足夠的激振力；但激振力也不能過大，否則會給工件帶來損傷或破壞。根據(jù)振動時效工藝標準，對鑄件進行振動時效處理時，在其上的動應力應為20-30N/mm2，所以我們利用動靜態(tài)應變儀來調(diào)整激振力的大小，后確定035柴油機機身的激振力為2.4KN、1.4KN。
激振頻率的選擇
激振頻率是指對工件進行振動時效處理時激振器的工作頻率。一般情況下，激振器的工作頻率在工件固有頻率對應的振幅的2/3處，低于共振頻率。由于在共振頻率處，激振器的轉速不易控制，稍有變化，就影響到整個時效的效果，一般選在亞共振區(qū)。035機身的激振頻率為120HZ。
激振時間的選擇
激振時間是指對工件進行振動時效處理的時間，在處理過程中，殘余應力的降低、均化一般主要發(fā)生在初的幾個循環(huán)；隨著工件內(nèi)部應力場的降低、均化，工件內(nèi)的阻力下降，固有頻率降低，振幅升高；當內(nèi)部應力場穩(wěn)定后，這些變化為一恒定值，此時時效處理即已定成。這段時間即為時效時間。這也可以從振動幅值-時間曲線上看出，從開始上升到變?yōu)槠街?。?35機身，激振時間為30min。
激振器的安裝及支撐點的選擇
激振器一般選擇在工件波峰處，強度較大的地方。支撐點應選擇在工件的波節(jié)處。加速度計則放置在與激振器相對的地方。
實踐證明，振動時效可有效地消除和均化殘余應力，與熱時效效果相當，但更高效、節(jié)能。對于那些無需改變組織狀態(tài)、非加工硬化的材料，*可以取代熱時效。