WR2016频谱振动时效设备
频谱谐波时效技术的发展背景:
在频谱谐波时效技术之前,应用最为广泛的是热时效和亚共振时效。热时效技术高污染、高能耗、高成本,且技术效果不稳定;较之于热时效,亚共振时效技术降低残余应力峰值的效果虽有提升但不明显,加之工艺复杂、噪声大、应用范围窄,因此不能满足机械制造业对于变形控制的要求。
频谱谐波时效技术的原理:
频谱谐波时效技术是通过傅立叶分析方法对金属工件进行频谱分析,找出工件的几十种谐波频率,从中优选出效果最佳的五种谐波频率进行处理,达到多维消除残余应力的目的,提高尺寸精度及稳定性,防止其变形、开裂,广泛应用于机械制造业金属工件铸、锻、焊以及机加后的残余应力消除和均化。
频谱谐波时效技术的优势:
1、频谱谐波时效技术处理工件的效果不依赖操作者的技能和经验,百种工件,一种工艺。不同操作者使用该设备都可达到恒定的处理效果。
2、处理工件前,无需扫描,对工件用傅立叶分析方法进行频谱分析。任何工件都能在激振器转速范围内找到至少5个最佳谐振频率,解决了超出激振器转速范围的高刚性、高固有频率工件的处理难题。
3、完全实现了多振型处理,复杂工件的多方向残余应力受到多维动应力叠加,产出塑性变形从而得到很好的消除与均化,处理效果显著优于传统振动时效和热时效。
4、选择的谐振频率都在6000rpm以下,振动噪音低,达到了绿色环保要求。
5、把振动时效可处理的工件从原来的23%拓展的接近98%,可逐步取代以消除应力为目的的热时效(要求改变的组织的除外)。
频谱谐波时效与热时效对比
时效方式类别 |
频谱谐波时效 |
热时效 |
时效周期 |
1-3小时 |
8-48小时 |
效果 |
工件尺寸稳定性提高30%-50%,抗静载荷变形能力提高30%以上,抗动载变形能力提高1-3倍 |
炉内温度有差异,不同位置的工件处理效果不一样,改变工件性能,弹性模量降低 |
能耗 |
与热时效相比节约能源95%以上 |
能耗高 |
费用 |
约1-3元/批次 |
约200-1000元/吨 |
方便性 |
占地面积小,设备轻便易携 不受工件体积大小限制 |
占地面积大,需固定的场地,无法挪动 体积大或较长工件无法进炉时效 |
排放 |
零排放,无污染 |
高排放,污染环境 |
频谱谐波时效和亚共振时效对比
时效方式/类别 | 频谱谐波时效 | 亚共振时效 |
原 理 |
不需扫描,通过傅立叶分析,在100HZ内寻找谐波频率,多个谐波频率处施加足够的能量进行振动,产生多方向动应力,与多维分布的残余应力叠加,发生塑性屈服,从而降低峰值残余应力,同时使残余应力分布均化。 | 通过从低速到高速扫描,在激振器转速范围内寻找共振频率,在其亚共振区对工件施加振动,产生动应力,与残余应力叠加,发生塑性屈服,从而降低峰值残余应力,使残余应力分布均化。 |
工艺实施 |
对激振点、支撑点、拾振点无特殊要求。 工艺简单,处理过程全自动,效果恒定。 可纳入正式生产工艺。 |
对激振点、支撑点、拾振点有严格要求。 工艺复杂,处理效果依赖操作者技能,效果不恒定。 很难纳入正式生产工艺。 |
效 果 |
至少五种以上振型,多维消除残余应力,达到或超过热时效效果。 | 振型少,不能多维消除残余应力,效果差。 |
噪 音 | 小 | 大 |
应用面 | 大于90% | 小于23% |
标 准 |
中华人民共和国兵器行业标WJ26962008《装甲车辆振动消除应力技术要求》 | 机械行业标准 JB/T 5926-2005《振动时效效果评定方法》 |