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振动时效去应力工艺

点击次数:449 发布时间:2019-12-10 打印本页面 返回

振动时效去应力工艺

主题内容与适用范围

本标准规定了振动时效工艺参数的选择及技术要求和振动时效效果评定方法.

本标准适用于材质为碳素结构钢,低合金钢,不锈钢,铸铁,有色金属(铜,铝,锌其合金)等

铸件,锻件,焊接件的振动时效处理.

2 术语

扫频曲线---将激振器的频率缓慢地由小调大的过程称扫频.随着频率的变化,工件振

动响应发生变化.反映振动响应与频率之间关系的曲线,称扫频曲线,如A---f称振幅

频率曲线;a-f称加速度频率曲线.

注:A表示振幅,a表示加速度,f表示频率. 激振点---振动时效时,激振器在工件上的夹持点称激振点.

3 工艺参数选择及技术要求

首先应分析判断出工件在激振频率范围内的振型.

振动时效装置(以下简称装置)的选择.

装置的激振频率应大于工件的zui低固有频率.

装置的zui大激振频率小于工作的zui低固有频率时,应采取倍频(或称分频)降频等措施.

装置的激振力应能使工件内产生的zui大动应力为工作应力的1/3~2/3.

装置应具备自动扫频,自动记录扫频曲线,指示振动加速度值和电机电流值的功能.稳

速精度应达到+lr/min.

支撑工件,装卡激振器和拾振器

为了使工作处于自由状态,应采用三点或四点弹性的支撑工件,支撑位置应在主振频率

的节线处或附近.为使工件成为两端简支或悬臂,则应采用刚性装夹.

激振器应刚性地固定在工件的刚度较弱或振幅较大处,但不准固定在工件的强度和刚度

很低的如大的薄板平面等部位,固定处应平整.

悬臂装夹的工件,一般应掉头进行第二次振动时效处理.特大工件,在其振动响应薄弱

的部位应进行补振.

拾振器应固装在远离激振器并且振幅较大处.

工件的试振

不允许试振的工件存在缩孔,夹渣,裂纹,虚焊等严重缺陷.

选择激振器偏心档位,应满足使工件产生较大振幅和装置不过载的要求,必要时先用手

动旋钮寻找合适的偏心档位.

*次扫频,记录工件的振幅频率(A-f)曲线,测出各阶共振频率值,节线位置,波峰位

置.

必要时通过调整支撑点,激振点和拾振点的位置来激起较多的振型.

测定1-3个共振峰大的频率在共振时的动应力峰值的大小.

选择动应力大,频率低在共振频率作为主振频率.

按主振型对支撑,拾振位置进行zui后调整.

注:主振频率的振型称为主振型.

 工件的主振

在亚共振区内选择主振峰峰值的1/3-2/3所对应的频率主振工件.

主振时装置的偏心档位应使工件的动应力峰值达到工作应力的1/3-2/3,并使装置的输

出功率不超过额定功率的80%.

进行振前扫频,记录振前的振幅时间(A-f)曲线.

主振工件,记录振幅频率(A-t)曲线.

起振后振幅时间(A-t)曲线上的振幅上升,然后变平或上升后下降然后再变平,从变平

开始稳定3-5犿犻狀为振动截止时间,一般累计振动时间不超过40犿犻狀.

进行振后扫频,记录振幅频率(A-f)曲线.

批量生产的工件可不作振前,振后扫频.

有些工件可作多点激振处理,有些工件可用附振频率作多频共振辅助处理.是否调整支

撑点,拾振点位置视工件而定.

注:主振频率以外的各共振频率称为附振频率.

工件存在如夹渣,缩孔,裂纹,虚焊等缺陷,在振动时效中这类缺陷很快以裂纹扩展的形

式出现时,应立即中断时效处理.工件排除缺陷后,允许重新进行振动时效.

振动时效工艺卡和操作记录卡

批量生产的工件进行振动时效处理时,必须制订"振动时效工艺卡",操作者必须严格执

行并填写"振动时效操作记录卡"在工件上作已振标记.

"振动时效工艺卡"应按3.1-3.5条的要求,试验三件以上,找出规律后制订.

"振动时效工艺卡"和"振动时效操作记录卡"的内容和格式分别参照附录犅和附录犆.

铸件振动时效时,应使动应力方向尽量与易变形方向一致.

制订焊接件振动时效工艺时,应明确工件上承受力的主要焊缝和焊缝.振动处理中,

其振动方向应使工件承受力的主要焊缝处的动应力zui大或较大.

4 振动时效工艺效果评定方法

 参数曲线观测法

振动处理过程中从振幅时间(A-f)曲线和振前,振后振幅频率(A-f)曲线的变化来监

测.

2出现下列情况之一时,即可判定为达到振动时效工艺效果.

振幅时间(A-t)曲线上升后变平.

振幅时间(A-t)曲线上升后下降然后变平.

c振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的峰值升高.

d振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的峰值点左移.

e振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的带宽变窄.

3振动处理过程中,如果不出现4.1.2条中所列的任一情况时,应重新调整振动参数,按上

述规定的条款再进行时效处理后,重新检验.

4制订有"振动时效工艺卡"的批量生产的工件,在振动时效时,推荐用4.1.2条的a,b款

中只要出现一种情况,便可判定为达到振动时效工艺效果的方法来检验,并不再作下述

检验.

 残余应力检测法

推荐使用盲孔法,也可使且X射线衍射法.

被振工作振前,振后的残余应力测定点数均应大于5个点.

用振前,振后的应力平均值(应力水平)来计算应力消除率,焊件应大于30%,铸锻件应

大于20%.

3用振前,振后的zui大应力与zui小应力之差值来衡量均化程度,振后的计算值应小于振前

的计算值.

精度稳定性检测法

以要求精度稳定性为主的工件,振后应进行精度稳定性检验.

a精加工后检验.

b长期放置定期检验静尺寸稳定性,在放置15d时*次检验,以后每隔30d检验一次,总

的静置时间半年以上.

c在动载荷后检验.

应根据具体情况选用上述条款.

各种检验结果均应达到设计要求.

1991-11-30发布      1992-07-01实施

1 主题内容与适用范围

本标准规定了振动时效工艺参数的选择及技术要求和振动时效效果评定方法.

本标准适用于材质为碳素结构钢,低合金钢,不锈钢,铸铁,有色金属(铜,铝,锌其合金)等

铸件,锻件,焊接件的振动时效处理.

2 术语

扫频曲线---将激振器的频率缓慢地由小调大的过程称扫频.随着频率的变化,工件振

动响应发生变化.反映振动响应与频率之间关系的曲线,称扫频曲线,如A---f称振幅

频率曲线;a-f称加速度频率曲线.

注:A表示振幅,a表示加速度,f表示频率.

激振点---振动时效时,激振器在工件上的夹持点称激振点.

3 工艺参数选择及技术要求

1首先应分析判断出工件在激振频率范围内的振型.

振动时效装置(以下简称装置)的选择.

1装置的激振频率应大于工件的zui低固有频率.

2装置的zui大激振频率小于工作的zui低固有频率时,应采取倍频(或称分频)降频等措施.

3装置的激振力应能使工件内产生的zui大动应力为工作应力的1/3~2/3.

4装置应具备自动扫频,自动记录扫频曲线,指示振动加速度值和电机电流值的功能.稳

速精度应达到+lr/min.

支撑工件,装卡激振器和拾振器

1为了使工作处于自由状态,应采用三点或四点弹性的支撑工件,支撑位置应在主振频率

的节线处或附近.为使工件成为两端简支或悬臂,则应采用刚性装夹.

2激振器应刚性地固定在工件的刚度较弱或振幅较大处,但不准固定在工件的强度和刚度

很低的如大的薄板平面等部位,固定处应平整.

3悬臂装夹的工件,一般应掉头进行第二次振动时效处理.特大工件,在其振动响应薄弱

的部位应进行补振.

4拾振器应固装在远离激振器并且振幅较大处.

4 工件的试振

1不允许试振的工件存在缩孔,夹渣,裂纹,虚焊等严重缺陷.

2选择激振器偏心档位,应满足使工件产生较大振幅和装置不过载的要求,必要时先用手

动旋钮寻找合适的偏心档位.

3*次扫频,记录工件的振幅频率(A-f)曲线,测出各阶共振频率值,节线位置,波峰位

置.

4必要时通过调整支撑点,激振点和拾振点的位置来激起较多的振型.

5测定1-3个共振峰大的频率在共振时的动应力峰值的大小.

6选择动应力大,频率低在共振频率作为主振频率.

7按主振型对支撑,拾振位置进行zui后调整.

注:主振频率的振型称为主振型.

工件的主振

1在亚共振区内选择主振峰峰值的1/3-2/3所对应的频率主振工件.

2主振时装置的偏心档位应使工件的动应力峰值达到工作应力的1/3-2/3,并使装置的输

出功率不超过额定功率的80%.

3进行振前扫频,记录振前的振幅时间(A-f)曲线.

4主振工件,记录振幅频率(A-t)曲线.

5起振后振幅时间(A-t)曲线上的振幅上升,然后变平或上升后下降然后再变平,从变平

开始稳定3-5犿犻狀为振动截止时间,一般累计振动时间不超过40犿犻狀.

6进行振后扫频,记录振幅频率(A-f)曲线.

7批量生产的工件可不作振前,振后扫频.

8有些工件可作多点激振处理,有些工件可用附振频率作多频共振辅助处理.是否调整支

撑点,拾振点位置视工件而定.

注:主振频率以外的各共振频率称为附振频率.

9工件存在如夹渣,缩孔,裂纹,虚焊等缺陷,在振动时效中这类缺陷很快以裂纹扩展的形

式出现时,应立即中断时效处理.工件排除缺陷后,允许重新进行振动时效.

3.6 振动时效工艺卡和操作记录卡

1批量生产的工件进行振动时效处理时,必须制订"振动时效工艺卡",操作者必须严格执

2"振动时效工艺卡"应按3.1-3.5条的要求,试验三件以上,找出规律后制订.

3.6.3"振动时效工艺卡"和"振动时效操作记录卡"的内容和格式分别参照附录犅和附录犆.

3.7 铸件振动时效时,应使动应力方向尽量与易变形方向一致.

3.8 制订焊接件振动时效工艺时,应明确工件上承受力的主要焊缝和焊缝.振动处理中,

其振动方向应使工件承受力的主要焊缝处的动应力zui大或较大.

4 振动时效工艺效果评定方法

4.1 参数曲线观测法

4.1.1振动处理过程中从振幅时间(A-f)曲线和振前,振后振幅频率(A-f)曲线的变化来监

测.

4.1.2出现下列情况之一时,即可判定为达到振动时效工艺效果.

振幅时间(A-t)曲线上升后变平.

振幅时间(A-t)曲线上升后下降然后变平.

c振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的峰值升高.

d振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的峰值点左移.

e振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的带宽变窄.

4.1.3振动处理过程中,如果不出现4.1.2条中所列的任一情况时,应重新调整振动参数,按上

述规定的条款再进行时效处理后,重新检验.

4.1.4制订有"振动时效工艺卡"的批量生产的工件,在振动时效时,推荐用4.1.2条的a,b款

中只要出现一种情况,便可判定为达到振动时效工艺效果的方法来检验,并不再作下述

检验.

4.2 残余应力检测法

4.2.1推荐使用盲孔法,也可使且X射线衍射法.

4.2.1.1被振工作振前,振后的残余应力测定点数均应大于5个点.

4.2.1.2用振前,振后的应力平均值(应力水平)来计算应力消除率,焊件应大于30%,铸锻件应

大于20%.

4.2.13用振前,振后的zui大应力与zui小应力之差值来衡量均化程度,振后的计算值应小于振前

的计算值.

4.3 精度稳定性检测法

4.3.1以要求精度稳定性为主的工件,振后应进行精度稳定性检验.

a精加工后检验.

b长期放置定期检验静尺寸稳定性,在放置15d时*次检验,以后每隔30d检验一次,总

的静置时间半年以上.

c在动载荷后检验.

应根据具体情况选用上述条款.

4.3.2各种检验结果均应达到设计要求.

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