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超声波消除应力设备基本工艺参数

作者: 时间:2020-09-16638 次浏览

     超声波应力消除设备基本工艺参数

    1、振动频率的选择

     振动时效是在激振器所产生的周期性外力——激振力的作用下在某一频率使金属结构件共振,产生足够的动应力来致使内部残余应力消除或匀化来达到时效目的。每一种金属结构件均有几种不同振型的共振频率,与结构件本身的形状、重量、材质和结构钢性等因素有关。振动时效设备在一定的频率范围内通过扫频可检测出不同振型的数个共振频率(即出现振动zui大的峰值频率),在正常情况下LM系列振动时效设备会自动选择zui佳的共振频率为主振频率(其振型称为主振振型)。同时参考附振频率(其振型称为附振振型)。整个工艺过程都由中央处理器自动完成。避免了人为因素造成的时效过程干扰。

     对于某些特殊结构件,其共振频率超出了设备的频率范围,此时可选择平台批量处理。或选择大激振力的激振器,作分段处理。

超声波消除应力设备


     2、振动幅值的选择

     时效处理的振动一般选择在亚共振区,亚共振区即共振峰值的前沿对应zui大振动幅值的1/3-2/3处。选择亚共振区进行时效处理,不会对结构件造成任何疲劳损伤,相反还会提高工件的疲劳寿命。LM系列振动时效通过自动分析软件自动选择振幅,在时效加工过程中自动检测振幅的变化,实现自动频率调节控制振幅。
     3、激振力的确定

     我们也可用动态电阻应变仪来实际测量动应力,用以确定激振力的大小,有关数据的表明,在共振频率下,zui佳动应力为:焊接结构件为0.07-0.10KN/mm2,铸铁件不小于0.015KN/mm2。

     激振器的方式应选择无极可调,用户可根据现场工件的实际情况来选择合适的激振力,还可根据计算公式来确定激振力的大小:

    F=(Q/G)ω2rsin(ωt)F—激振力(KN)    Q—偏心环重(kg/100)

    G—重力加速度     ω—角速度     r—偏心距(mm)

    4、激振点和支撑点的选择

       当金属结构件以某种振型的共振频率振动时,其振动值zui大处称为波峰,zui小处称为为节线或节点。正确的选择方法是以主振频率的振型为主,兼顾辅振频率的振型,激振器夹持在工件振峰处。支承点尽可能选择在振动的波节处,传感器则应放在远离激振器的另一波峰处。工件放置于支承体上,应保持水平稳定,激振器夹持面应平整,保证底部与工件可靠的面接触。支承体应选择有一定弹性的材料(LM系列振动时效设备配有专用的橡胶垫),超大型工件还可以选择轮胎或枕木代替。