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振动时效技术在碟阀体中的应用

时效是消除机械加工零件残余应力的基础工艺。振动时效在70年代起源于美国,后来在德国、英国、法国得到了广泛的应用,我国从80年代初开始引进使用振动时效工艺。由于振动时效是一种高效、节能、环保及低成本的时效方法,与传统的热时效和自然时效相比,振动时效具有生产周期短,场地简单灵活方便,生产费用低,无环境污染等优点。由于振动时效的无比的优越性,又适应现代工业对能源和环保的要求,应用振动时效是企业改进传统工艺提高市场竞争力的最佳选择,目前在某些方面已取代了传统的热时效和自然时效。

1、振动时效机理及装置的原理

1.1、振动时效机理

工件在毛坯制造及切削加工等过程中,使内部产生残余应力,致使工件处于不稳定状态,降低了尺寸稳定性和机械物理性能。振动时效工艺是通过锤击来消除金属工件中的残余应力的。工件在周期外力作用下产生共振,共振中交变动应力与工件内部残余应力叠加,经过一定时间,材料发生局部屈服,导致晶内和晶界错位产生滑移,原子从不稳定位能高的位置移向较稳定的位能低位置。经过此过程,工件宏观残余应力得到迁移、降低和均化,从而降低或消除工件的内部残余应力。

1.2、振动时效装置的原理

机械振动时效装置主要包括激振器、控制主机、加速度传感器、支撑橡胶等部分。主要功能是控制激振器在某个激振力输出水平,在一定频率(转速)范围对任一频率以较高的稳频精度工作.尤其是共振峰前后负载特性变化较剧烈的情况下,并记录、识别和输出有关时效曲线及参数。

2、碟阀箱体振动时效的工艺

振动时效的效果取决于振动时效的工艺的选择。是一个冶金蝶阀体,是由铸造而成的结构件,其形状复杂,刚性相对大,凸凹面多,壁厚不均,残余应力大且分布繁杂。以前采用自然时效的工艺中存在很多的缺点,某公司自2005 年开始采用振动时效工艺以来,在产品的质量和生产效率方面取得了很大的进步。多年的生产实践经验表明:由于振动时效的工艺比较复杂,必须对箱体类零件进行振前的工艺分析,设计优化振动参数以提高振动时效的效果。

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