残余应力测量与消除方式的介绍解析.ppt

* * * 金陵船厂 金陵船厂 金陵船厂 金陵船厂 Company Logo 金陵船厂 残余应力测量与消除方式的介绍 4 残余应力及消除应力方式的介绍 1 2 3 振动时效的介绍 超声波时效的介绍 残余应力测量的介绍 5 实施步骤 残余应力的产生 残余应力（Residual Stress）： 消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力。 机械加工和强化工艺都能引起残余应力。如冷拉、弯曲、切削加工、滚压、喷丸、铸造、锻压、焊接和金属热加工等，因不均匀塑性变形或相变都可能引起残余应力。 残余应力会致使工件处于不稳定状态，降低工件的尺寸稳定性和机械物理性能，使工件在成品后使用过程中因残余应力的释放而产生变形和失效。 1、残余应力及消除应力方式的介绍 消除内应力的几种方法：一是对物体进行热处理（针对金属材料、高分子材料等工件）。二是放到自然条件下进行消除（即自然时效消除内应力）。三是人工通过敲打振动等方式进行消除。四是通过超声冲击震荡来优化应力?，或改变应力的方向。 项??目 自然时效 热时效 振动时效 应力消除率 10%左右 30—80% 30—60% 尺寸稳定性 好 较差 较好 时效成本 占场地、占资金 150—300元/吨 10元/吨 时效周期 一般半年以上 20—60小时 一小时内 环境保护 无污染 污染较严重 无污染 抗变形能力 较好 比时效前降低 较好 时效变形量 可忽略不计 较大 可忽略不计 工件适应性 几乎任何工件 受尺寸、材质限制 几乎任何工件 工序安排 须在精加工前 须在精加工前 任何工序之间 残余应力如何消除 1、残余应力及消除应力方式的介绍 振动时效技术，国外称之为“Vibrating Stress Relief”简称“VSR”,源自于敲击时效，通过专业的振动时效设备，使被处理的工件产生共振，并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到工件的所有部位，使工件内部发生微观的塑性变形，从而使工件内部的残余应力得以消除和均化，最终防止工件在加工和使用过程中变形和开裂。 振动时效技术 2、振动时效的介绍 振动处理技术又称做振动消除应力，在我国又称做振动时效。它是将一个具有偏心重块的电机系统（称做激振器）安放在构件上，并将构件用橡皮垫等弹性物体支承，通过控制器起动电机并调节其转速，使构件处于共振状态。约经20~30分钟的振动处理即可达到调整残余应力的目的。可见，用振动调整残余应力技术是十分简单和可行的。 2、振动时效的介绍 振动时效设备原理 振动时效设备构成 2、振动时效的介绍 直流振动时效设备 高能振动时效设备 定量振动时效设备 液晶振动时效设备 数码振动时效设备 经济型振动时效设备 智能频谱交流振动时效设备 液晶振动时效设备 数码交流振动时效设备 定量式多通道振动时效系统 定量式全自动振动时效设备 全功能振动时效设备 振动时效设备类型 2、振动时效的介绍 交流与直流对比 2、振动时效的介绍 设备的技术参数 参数 涵盖范围 最大激振力（KN） 10/20/30/35/40/50/65/80 调速范围（r/min) 1000-8000 稳速精度（r/min) ±1/±0.8 电机额定功率（Kw） 1.5/2.2/3.0/3.2 最大处理工件重量（T） 2/10/20/30/50/100/500 加速度显示范围 0~199.9 加速度测量 一维/三维加速度 供电电压（V） 220V±10% 50HZ 打印功能 中文a-n、a-t曲线，时效参数及效果 2、振动时效的介绍 振动时效工艺守则是指导对振动时效技术应用及检查的总的原则，它应包括以下几方面的内容。 一、总则部分：它包括制定本守则的目的及使用范围。 二、生产前的准备:它包括对设备的检查、仪器的导线联接、工作场地的定置管理等。 三、预分析：根据工件的形状、分析可能出现的振型，以指导操作人员正确的进行对工件的支撑及激振器和传感器的装夹。 四、试振：它包括初步测试工件的固有频率和验证第三部分所做出的分析是否正确，如果预分析与实际有所差别，应通过这步工作调整过来。在这一部分中还包括主振器频率、激振力、振动时间的确定原则等。 五、振动处理过程：包括振动处理全过程的操作程序和各程序的确定原则。 六、质量管理制度：包括时效效果的检验方法及检验方式。 七、仪器的保养和维护。 振动时效工艺守则 2、振动时效的介绍 振动时效局限性 ?1.不能替代去应力目的以外的热处理 ?2.不能显著改变金相组织及机械性能（如强度，硬度） 3.不能用于校形? 4.对于箱，板形工件时效噪音较大? 5.工艺效果在很大程度上取决于工艺员的振动时效工艺理论水平和经验? 6.不适宜于高压容器、残余应力较小的工件、大尺寸的薄板焊接件、薄壁铸件、大部分冷加工件、