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1残余应力加上激振力大于材料屈服极限,1激振力小于材料疲劳极限。另外生产实践中也积累了一定的经验。例如:铸件激振动应力选择在10MPa~50MPa;焊接件激振动应力选择范围在70MPa~140MPa等等。
(2)激振频率由前面可以知道,影响残余应力效果的主要因素是激振力。冲击、静载、振动荷载等作用都可以起到消减残余应力的效果,在生产实际中经常可以看到登高车工件焊接后工人会用锤子击打登高车工件以此来降低残余应力。在振动时效的本质上来讲,其方法就是把能量加载到登高车工件上,使畸变的原子回复。而同样的激振力会在发生共振的登高车工件上激发更大的振动量,因此使登高车工件共振是经济的方法,所以可利用共振,以较小的振动能量让物体产生较大的振动应力,让残余应力在登高车工件中化的,并获得效果的尺寸稳定化。从这个层面上考虑,我们应该采取共振处理。由于材质、形状、重量、刚度等因素,使不同的登高车工件具有不同的共振频率。登高车工件刚性大、对称性好便有高的固有频率。而且共振频率的大小还与支撑点和激振点的位置有关。不仅如此,登高车工件往往有多阶共振频率。怎么选择对时效效果为有利的频率呢。
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除了以上对选用共振状态的分析之外,还必须考虑共振时振动不稳定的存在,可能会损坏登高车工件和激振设备。所以一般激振时要选用偏离登高车工件固有频率附近的频率值。参阅文献后得知,激振频率的选择范围是:3/2~3/1的共振频率。另外,登高车工件时效过程中,其共振频率会出现下降情况。所以理论上随激振过程的进行应该在线调整激振频率,来避开登高车工件的共振频率。
(3)激振时间采用振动残余应力时,材料内部发生晶格移动释放残余应力,这个过程需要一定的时间。尤其是激振力较小的情况下,需要振动次数的积累来使金属材料发生塑性变形。即便是在选用较大动应力时,也需要时间来完成滑移变形和位错疏散。可是作用时间过长后,金属材料将会产生加工硬化现象,使疲劳强度降低。所以对振动时效效果来说,选择合理的振动时间具有关键性作用。而控制时间的方法可以通过登高车工件振幅的监测得出。登高车工件在一定频率的激振动应力振动过程中,绘制其振幅参数的时间曲线,若振幅时间曲线变平,那么应力就下降到较低水平并趋于平衡。为了使效果更好,实际中通常在曲线变平后继续施振5~3分钟之后再关闭设备。振动时效的时间范围,依据积累的经验,在实际生产之中也可根据零件的重量确定.
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