振動時(shí)效技術(shù)機(jī)理
在材料的機(jī)械或熱加工過程中,由于不同部位的力和熱程度不同,不均勻的塑性變形(包括溫度等引起的不均勻的體積變化) (在材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力的各種因素不存在的情況下)、外力消除、溫度均勻的情況下等)殘余應(yīng)力是材料學(xué)研究 殘余應(yīng)力的存在不僅會對材料的疲勞強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等產(chǎn)生不良影響,而且為了改善材料的性能,還會在材料表面人為地引入壓應(yīng)力。
超聲波消除應(yīng)力
超聲波沖擊消除應(yīng)力技術(shù)是目前焊接應(yīng)力消除有效的方法,應(yīng)力消除率熱處理和振動時(shí)效處理,高可達(dá)到100%,針對焊接焊縫,進(jìn)行超聲波沖擊處理,不但能消除殘余內(nèi)應(yīng)力,而且可以延長焊接區(qū)得疲勞壽命和強(qiáng)度,減少應(yīng)力腐蝕開裂的可能性,提高抗脆裂性和增強(qiáng)材料強(qiáng)度。
超聲波消除焊接應(yīng)力特點(diǎn)
超聲沖擊去除應(yīng)力方法適合焊接應(yīng)力(焊接過程中產(chǎn)生的應(yīng)力)。 超聲沖擊技術(shù)的特點(diǎn)是單位時(shí)間內(nèi)輸入能量高,實(shí)施裝置的比能量(輸出能量與裝置質(zhì)量之比)大。振動處理頻率可高達(dá)18KHZ-27KHZ,振動速度可達(dá)2m/s-3m/s,加速度高達(dá)重力加速度的三萬多倍,高速瞬時(shí)的沖擊能量使被處理焊縫區(qū)的表面溫度以的速度上升到600℃,又以極快的速度冷卻。這種高頻能量輸入到焊縫區(qū)表面后,使能量作用區(qū)的表層金屬的相位組織發(fā)生一定的變化。 使焊縫區(qū)的金屬表面層內(nèi)的拉伸殘余應(yīng)力變?yōu)閴簯?yīng)力,從而能大幅度地提高結(jié)構(gòu)的使用疲勞壽命。 表面層內(nèi)的金屬晶粒變細(xì),產(chǎn)生塑性變形層,從而使金屬表面層的強(qiáng)度和硬度有相應(yīng)的提高。 改善焊趾的幾何形狀,降低應(yīng)力集中。 改變焊接應(yīng)力場,明顯減少焊接變形。