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    用振動消除金屬內應力

    點擊數:46092021-04-09來源: 振動時效機

    用振動消除金屬內應力

    李熙正  郝乃榮 

    謫要振動工件可以就在生產現場快速消除應力,與熱處理消除應力技術比較一是不產生氧化皮;二是沒有退火現象。

    消除應力不要加熱嗎?是的,只要給工件以適當的振動即可。

    要確切的說,是達到金屬共振頻率的振動提供了一個機械的,而不是加熱的方法來消除內應力。并且這種方法不產生氧化皮,也不改變金屬的性質。

    據振動設備廠商意見,受到振動消除應力作用的材料沒有退火。如果振動振幅對材料是適當的,也不會使工件冷作硬化。在其對金屬的效果方面,振動法堪與長期時

    效法相匹敵,而后者卻是需要幾年而不是幾分鐘。

    消除工件應力 用馬丁工程公司出品的輕便設備消除應力的時間因工件重量不同而異,約需10分鐘至45分鐘。例如,500磅以下的工作需10~15分鐘,超過10,000

    磅的工件則要3045分鐘才能完成這一消除應力的處理過程。

    振動消除內應力的基本原理不是新的。這種現象從十九世紀以來已被發現,但設備的專利卻開始于本世紀初。

    據馬丁工程公司講,在振動技術方面,新的東西是設備的簡化。這部機器能夠由任何一個生產工人來操作,且能靈活地應用到各種廣泛的工作中而不需要昂貴的設

    。

    對較小的車間來說,它可以不需要熱處理爐。由于設備輕便,所以在消除應力時不是移動工件而是移動設備。

    長期時效 時間是消除鑄件、鍛件或焊接件中應力最有效的方法之一。

    雖然因為它需要數年面很少被采用,但最早的到目前為止也是最好的方法還是讓工件在戶外時效。因冷熱交變而產生膨脹和收縮,使金屬粒輕微改變。

    最后,這些粒要找到它們互相間零應力的位置。在某些情況下,“最后”一詞就是過去三年了。

    如果把工件送到外部門的費用過分昂貴的話,那么利用白天的太陽和夜晚的“冷卻”也是有效的。在海軍槍炮工廠中,像炮筒時效這樣要求嚴格的操作也是把長期時

    效作為優先采用的方法。

    快速時效 馬丁工程公司報導振動消除應力產生的消除應力性質與長期時效所達到的性質相同。

    但是,由于它是由每分鐘振動工件5006,000次來完成的,所以十分鐘的就等于長期時效所起的作用。馬丁工程人員說,有證據證明振動消除應力也是更為徹底的。

    每一個周期中,振動法的拉長與收縮比讓工件在日光下加熱在夜冷卻時能得到的拉長與收縮更大,因此工件在更短的時間里得到更多的“鍛煉”。

    能振動任何零件嗎?大的鑄件、焊接件、鍛件、梁、汽缸、桿和管子全都用輕便振動器消除應力。在長度方面,他們能包括從3英尺到50英尺的工件。

    但是,工件必須具有4008,000/分鐘這一范圍的共振頻率。短、粗或短柱工,或者那些共振頻率超過機器范圍的工件不能用這種方法消除應力。

    雖然最普通的金屬和一些進口的金屬都已經用振動處理過,但這種技術在某些金屬上表現得更好。

    一根據馬丁工程公司的意見,用高炭鋼和低炭鋼獲得了最好的結果。有報告說,銹鋼也有很好的效果。

    關于鋁和各種鉛合金有著相反的報告。在某些情況中結果是特別的好,而在另外情況下,結果是不好的。

    在實驗上,鋯獲得了好的結果。

    晶格滑移 振動設備的操作是簡單的。工件固定在蒙有橡皮條的支架上,以便在振動達到自然頻率時允許其自由運動。

    然后把振動器緊固于工件上,操縱者調整頻率控制。當他調到共振頻率時,工件顯著振動,任何一處都從1/8英寸達到2英寸之多,此時將設備鎖定在此共振頻率上,

    并把計時器調到預定的處理時間處。

    當振動時,交變彎曲引起晶粒輕微滑移,讓內應力推動晶粒,于是它們就不再互相擠壓的那么利害了。

    低成本消除應力 有報告說,振動消除應力的成本僅相當于熱處理消除應力所需成本的2%到5%。使用振動設備時,振動消除應力的總計時間其中包括安裝時間、操

    作時間和抵卸時間是一小時。而對一個用戶來說,熱處理消除應力則需3包括運到外地時間。輕便設備使消除應力能在制造工件的現場進行,節省了時間,避免了移

    動工件到燜火爐的麻煩。



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