焊接残余应力的时效处理方法概述

针对焊接残余应力消减问题,总结了对焊接结构件性能及精度影响现状,概述了时效处理的几种主要方法。分析认为:自然时效法操作简单但周期过长,不适用于企业生产;热时效应用广泛,效果明显,但能耗高,存在污染;振动时效在实际生产中使用较多,操作便捷,能耗相对较低,目前在制造业得到广泛应用。今后在研究中也应注意新兴的时效处理技术如超声波失效等,结合实际生产形式进行应用。

不同切削加工量和时效方式对ZTC4钛合金残余应力的影响

通过测量不同切削量加工、不同时效方式处理后的ZTC4钛合金板块残余应力,比对分析切削量及不同时效方式对ZTC4残余应力的影响。结果表明,通过切削加工引入残余应力数值与切削量呈正相关,随着切削量的增加引入应力增长幅度小;试验条件下振动时效及热时效对ZTC4钛合金的去应力效果相当;对于振动时效及热时效,时效前残余应力数值越大,时效所能去除的应力越多,应力去除率越高。

不同方法消除焊接残余应力效果比较分析

焊接残余应力不仅影响离心泵承压件的强度,其产生的变形也不利于安装精度的控制,进而影响离心泵的稳定性。因此,研究不同方法消除焊接残余应力的效果,选出适用于离心泵承压件的焊接残余应力消除方法对离心泵稳定运行有重要作用。通过对泵盖承压件不同方法消应力前后的残余应力测量得出,整体热处理的方式能够消除73%的残余应力,效果最明显;局部热处理能够消除44.8%的残余应力;振动时效未达到消应力效果。

降低TC4圆环薄壁构件残余应力的振动时效研究

将TC4圆环薄壁构件作为研究对象,以消除机械加工后的残余应力和稳定薄壁构件尺寸精度为目的,采用盲孔法和精度稳定性判据法分别对TC4圆环薄壁件振动时效前、后残余应力及尺寸精度进行检测。设计正交试验进行影响分析,结果发现,振动时效工艺参数对TC4薄壁构件残余应力消除率的影响主次为振动频率>振动时间>振动应力。工艺参数选择振动频率96Hz、振动应力40MPa、振动时间40min时,残余应力消除率为58.7%。结果表明,振动时效能够有效降低TC4薄壁构件的残余应力,不仅能使TC4薄壁构件的尺寸在较短时间内达到稳定,还能够让其尺寸精度在长期放置过程中基本不产生变化。

振动时效机理研究

用位错理论阐述了振动时效减少残余应力的程度与金属中位错密度变化有关。由于位错密度变化,增加了金属材料抗变形能力,从而提高了焊件的尺寸稳定性。

振动时效消除大型机床床身残余应力的研究

使用有限元软件Ansys Workbench对机床床身进行模态分析,确定了激振频率、支撑点、激振点等工艺参数。对床身进行谐响应分析,得到床身在固定激振力作用下的动应力大小。结果显示,当激振力为40 kN时,床身产生的动应力符合振动时效要求。根据模态分析和谐响应分析得到的振动时效工艺参数,对机床床身进行振动时效试验。利用盲孔法对振动时效前后床身的残余应力进行测量,振动时效后床身的残余应力明显减小。

振动时效对超声冲击车辆铝合金焊接接头残余应力的影响研究

由于焊接残余应力对铝合金焊接接头的安全可靠性有较大的影响,因此必须选择合理的方式对铝合金车体关键部位进行残余应力控制处理。本文采用超声冲击的方式对A7N01铝合金焊接接头进行残余应力控制处理,并将试板固定在车辆上上线运行2000 km进行振动时效处理。研究结果表明:超声冲击处理过后的焊接接头纵向和横向应力基本为压应力,且呈现出双沟状应力分布形态,压应力的峰值出现在焊趾位置。经过振动时效后应力释放的值变化趋势呈单峰状,因此振动时效结合超声冲击的双作用模式,可有效降低铝合金焊接接头残余应力。

振动时效去除铝合金锻件残余应力效果的研究

7A04铝合金锻件经粗加工后,分别采用振动时效方式和热处理方式去除残余应力。采用X射线衍射检测了两种方式处理前后锻件的内部残余应力。结果表明:振动时效对残余应力去除率最高为89%,热处理对残余应力去除率为94%。在工艺参数和激振点位置合适的情况下,振动时效对锻件的残余应力去除的效果接近于热处理的效果。

振动时效中结构动态参数变化机理的探讨

本文探讨在振动时效中，金属材料的位错密度和晶格扭曲程度对结构动态参数的影响机理．即含有残余应力的构件，在振动时效期间，晶格扭曲程度和位错密度变化的结果是金属材料内部发生一定的塑性变形和微塑性变形，降低了残余应力；同时，材料结构的阻尼减小，刚度降低。

柴油机活塞裙加工变形控制技术研究

采用振动时效方法和残余应力测评方法,研究了柴油机活塞裙加工变形控制技术。结果表明,采用振动台多频振动时效法能显著降低柴油机活塞裙的残余应力和精加工变形量,满足精密加工要求。

不同振动时效处理工艺对焊接构件残余应力的影响

振动时效技术是通过引起焊接构件的共振达到调整构件内部残余应力的新技术,具有适用性强、耗能低等特点,有着广泛的应用前景。本文通过测试采用不同振动时效处理工艺后海洋平台用D36钢焊接试件的焊后残余应力及角变形,对比分析了在焊接过程中不同阶段进行振动时效处理对焊接构件残余应力和角变形的影响。试验结果显示,采用"焊时振动"处理工艺时的角变形最小,而采用"层间振动"处理工艺可以获得最好的应力消除效果。为不同振动时效处理工艺应用于减小焊接构件残余应力和焊后变形提供了试验理论依据。

振动CO_2气体保护焊缝残余应力和接头显微组织分析

采用振动CO_2气体保护焊对轻型汽车驱动桥壳进行了焊接。对被焊接工件在常规CO_2气体保护焊、常规CO_2气体保护焊后振动时效处理及不同激振频率下振动CO_2气体保护焊三种工艺进行了对比,并就不同条件下的焊缝残余应力、焊接接头显微组织作了分析。结果表明,采用适当振动参数,在较大振幅时,振动CO_2气保焊接能有效减小焊接变形,降低焊接残余应力,最大主动应力降低幅度达到41.74%。熔合区和过度区变窄,焊缝和热影响区晶粒明显细化,由柱状晶转变为等轴晶,魏氏组织减少甚至消失。

4Cr13量具钢残余应力测定分析

从尺寸稳定性着手,针对4Cr13马氏体不锈钢200℃回火20小时、120℃回火70小时、振动时效三种时效处理工艺,用X射线衍射测量分析其表面残余应力的分布情况。结果表明,从消除残余应力的角度看,热时效比振动时效具有显著的效果,200℃回火20小时工艺较120℃回火70小时工艺具有显著的效果。

振动时效法在薄壁铸件上的应用

介绍了振动时效法消除残余应力的机理以及在薄壁铸件上的应用。通过对振动时效工艺参数,包括激振点、支撑点、激振频率、激振力和激振时间等的分析,优化出了薄壁铸件的振动时效工艺。振动时效后薄壁铸件残余应力降低35%以上,应力分布得到了均化,同时与热时效相比,节约工艺成本70%以上,大大地缩短了处理时间。

振动时效效果的振动评价

本文通过实验分析,揭示了振动时效前后材料微观组织的变化规律,研究了残余应力松驰与刚度变化间的相互关系,在此基础上,借助振动模态灵敏度分析,建立了一种评价振动时效效果的振动判据。

确定振动时效参数的应力振型函数法

大多数情况下。金属构件内的残余应力对构件工作有害,尤其是分布不均匀的残余应力对构件几何尺寸精度稳定性会产生极为不利的影响。而振动时效是通过对构件施振来消除和均化构件内残余应力,以提高构件几何尺寸稳定性的方法。由于该方法有实施方便、耗资低,又不受场地、构件形状与尺寸的限制等优点,为人们所重视、发展。美国最早的专利出现在1914年,之后许多学者做过卓有成效的研究,迄今在国内外已有许多应用于工业生产中的成功实例。

消除缸体铸造残余应力的时效工艺研究

本文通过测定柴油机缸体的残余应力,分析热时效与振动时效消除残余应力的效果。结果表明,在本试验条件下热时效对消除铸件残余应力的效果明显好于振动时效。

基于变振动参数的驱动桥桥壳焊接应力消除研究

针对传统振动强度方法消除焊接残余应力时容易导致残余应力消除效果不明显的问题,本文提出变振动强度进行焊接残余应力的消除方法。以汽车驱动桥桥壳焊接件为研究对象,针对实验中出现的焊接断裂问题,采用有限元方法与实验测量方法相结合,得出了焊接残余应力数值约180 MPa,且验证了有限元模型的准确性;通过驱动桥模态分析和谐响应分析结果,确定了变振动强度方法的振动参数;在此基础上进行了传统振动强度和变振动强度两种方法的振动时效分析,分析结果显示采用变振动强度方法振动后的焊接残余应力仅为39.4 MPa,比传统振动强度方法更能有效的释放残余应力。

振动时效消除铝合金试件残余应力的研究

对振动时效消除铝合金构件残余应力进行了探索，选择矩形截面的铝合金试件作为研究对象，通过加载的方式对其预制残余应力，然后在一定的支承条件下对其激振，实验结果表明，激振之后试件的残余应力数值得到了降低利均化。本文的工作对开展有色金属构件的振动时效研究提供了试验依据。

焊接残余应力去除能效对比分析

介绍了氩弧焊接5A06铝合金箱体残余应力和焊缝裂纹产生的原因。对试样进行频谱谐波振动时效和热时效,选择盲孔松弛法进行应变检测,根据材料的弹性模量、泊松比等参数换算出残余应力值,并对两种时效下试样的残余应力值变化率进行比对,获得了两者在铝合金焊接结构试验件上的应力去除对比效果,找到了因焊接残余应力问题导致箱体开裂的较优解决方法。