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頻譜振動時效與振動時效、熱時效的區(qū)別

  金屬殘余應(yīng)力消除領(lǐng)域,從最初的自然時效、熱時效發(fā)展到振動時效,技術(shù)一直在進步,但各種技術(shù)有優(yōu)勢與有劣勢。在頻譜諧波時效技術(shù)之前,應(yīng)用最為廣泛的是熱時效和亞共振振動時效。熱時效技術(shù)高污染、高能耗、高成本,且技術(shù)效果有賴于爐溫的撐握;較之于熱時效,亞共振振動時效技術(shù)降低殘余應(yīng)力峰值的效果雖有提升但不明顯,加之工藝復(fù)雜、噪聲大、應(yīng)用范圍窄,所以使用范圍也受限制。

以下是各種應(yīng)力消除方法的簡單比較:

自然時效:周期太長,占地面積大,不適應(yīng)大批量生產(chǎn)。

熱時效:費用高,占地面積大,輔助設(shè)備多,耗能高,爐溫控制難度大,工件易氧化,增加清理工作量, 且易因受熱不均致裂,并在冷卻過程中產(chǎn)生新的應(yīng) 力,處理時間也較長。

亞共振振動時效:振動時效有低能耗、低成本、攜帶方便等特點,其原理為采用從低頻到高頻掃描尋找所能產(chǎn)生 的固有頻率。但無法解決高剛性、高固有頻率等金屬 材料殘余應(yīng)力的消除問題,應(yīng)用面較窄。

以下介紹最新綠色、高效的時效方式—頻譜諧波振動時效方法。

頻譜諧波振動時效技術(shù)簡介

在21 世紀(jì)初,一種新的振動時效技術(shù)—頻譜 諧波技術(shù)在中國出現(xiàn)了,它摒棄了原有振動時效技術(shù),突破了原有的技術(shù)瓶頸。因為其獨有找頻方式與處理頻率,被稱為頻譜諧波技術(shù)。

頻譜諧波技術(shù)不再沿用原有的掃頻方式,而是 通過傅立葉方法對工件進行頻譜分析找出工件的幾 十種諧波頻率,在這幾十種諧波頻率中優(yōu)選出對消 除工件殘余應(yīng)力效果最佳的 5 種不同振型的諧波頻 率進行時效處理,達到多維消除應(yīng)力提高尺寸精度穩(wěn)定性的目的。頻譜諧波方式不論工件大小、頻率剛 性高低、材料特性,均能找出 5 種不同振型的諧波峰。該方法不受激振器的轉(zhuǎn)速范圍限制,對激振點和 拾振點無特殊要求,能夠處理亞共振無法處理的高 剛性、高固有頻率工件,能夠滿足對尺寸精度要求高的工件,振動噪聲低,在機械行業(yè)的覆蓋面已達到100%。

頻譜諧波振動時效技術(shù)的原理:

頻譜諧波振動時效技術(shù)是通過傅立葉分析方法對金屬工件進行頻譜分析,找出工件的幾十種諧波頻率,從中優(yōu)選出效果最佳的幾種諧波頻率進行處理,達到多維消除殘余應(yīng)力的目的,提高尺寸精度及穩(wěn)定性,防止其變形、開裂,廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)金屬工件鑄、鍛、焊以及機加后的殘余應(yīng)力消除和均化。

通過傅立葉分析,不需掃描,在100HZ內(nèi)尋找低次諧波,施加合適的能量在多個諧波頻率振動,引起高次諧波累積振動產(chǎn)生多方向動應(yīng)力,與多維分布的殘余應(yīng)力疊加,造成塑性變形,從而降低峰值殘余應(yīng)力,同時使殘余應(yīng)力分布均化。

振動時效去應(yīng)力工藝流程


在毛坯狀態(tài)下、粗加工之后、半精加之后用頻譜諧波時效的方式取代原來的熱時效,以消除材料和加工之后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,提高尺寸精度穩(wěn)定性,防止變形開裂。

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