振動時效在機械加工中的應(yīng)用。
鑄件很容易產(chǎn)生夾砂縮松裂紋等鑄造缺陷,所以人們常常會對低碳鋼鑄件采用補焊工藝,以消除鑄造缺陷。然而,殘余的焊接應(yīng)力會降低零件疲勞強度,產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,失卻尺寸精度,甚至導(dǎo)致變形開裂等早期失效事故。以鑄鋼25的支架為例探討振動時效,在機械加工中的應(yīng)用。 由于壁厚不均勻大面積的水平面大量的加強筋等影響,在鑄造生產(chǎn)中很容易產(chǎn)生夾砂縮松裂紋等金屬加工零件鑄造缺陷,經(jīng)過精加工,采用打磨的方式將焊縫域打磨光滑。因此這樣的處理方法會有以下幾個不足之處。(2)由于未采取措施消除焊接內(nèi)應(yīng)力,所以支架中的殘余內(nèi)應(yīng)力高,同時被焊修部位又是疲勞性能最差的部位,不進行有效的時效處理,殘余的焊接應(yīng)力會降低疲勞強度,產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,失卻尺寸精度,甚至導(dǎo)致變形開裂等早期失效事故。通過支架的結(jié)構(gòu)特征分析不難發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)裂紋的位置都在大面積水平面表層,因此在支架粗車工序結(jié)束后增加磁粉探傷工序,可以發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的裂紋。 然后進行“開槽消除裂紋—探傷無裂紋—焊接”等工序,這樣可以明顯減少報廢量。在工件消除應(yīng)力時,為保持材料機械性能,盡量采用低溫時效消除應(yīng)力,而不采用熱處理退火工藝方法,但是低溫時效中的自然時效,應(yīng)力去除效果并不理想,而且周期長,所以筆者選擇振動時效??紤]到振動時效工件的尺寸穩(wěn)定性與熱時效工件相當(dāng),且振動時效工件的材料機械性能高于熱時效工件,同時振動時效還具有投資小,生產(chǎn)周期短,節(jié)約能源,降低成本等優(yōu)點,筆者認(rèn)為用于消除焊接殘余應(yīng)力,振動時效完全可替醫(yī)療器械零件加工代熱處理方法。特別適合對機械零件局部焊接修復(fù)部位進行消除焊接應(yīng)力的處理。 振動時效是將激振器所產(chǎn)生的周期性外力施加于工件,使工件產(chǎn)生振動,利用振動能量來降低殘余應(yīng)力。從微觀上理解,振動能量的輸入提高了構(gòu)件內(nèi)部晶體的動能,加快了畸變晶格恢復(fù)平衡位置的速度,引起位錯密度的增加,位錯移動受阻從而強化了基體,降低了構(gòu)件的微觀殘余應(yīng)力,提高了工件的抗變形能力及尺寸穩(wěn)定性。
建議使用埋頭螺釘固定試件,以避免刀具與螺釘發(fā)生干涉,也可選用其他等效的方法。試件的總高度取決于所選用的固定方法。如果試件切削了數(shù)次,外形尺寸減少,孔徑增大,當(dāng)用于驗收檢驗時,建議選用最終的輪廓加工試件尺寸與本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的致,以便如實反映加工中心的切削精度。試件可以在切削試驗中反復(fù)使用,其規(guī)格應(yīng)保持在本標(biāo)準(zhǔn)所給出的特征尺寸的士10%以內(nèi)。
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振動時效在機械加工中的應(yīng)用。
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