超声波焊接应力消除设备提高焊接接头疲劳性能的基本原理:金属结构件在焊接时,普遍采用熔化焊接的方法,在金属的填充过程中,在接头部位留有余高、凹坑及各种焊接缺陷,造成严重的应力集中;同时还产生一定的焊接残余应力。在绝大多数情况下,残余拉应力对焊接结构的疲劳强度是不利的。同时,大量研究表明,在焊趾部位距离表面0.5mm左右处一般存有熔渣等缺陷,该缺陷较尖锐,相当于疲劳裂纹提前萌生。在应力集中、焊趾熔渣缺陷及焊接残余拉应力的联合作用下,焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命被严重降低。超声波焊接应力消除设备处理法提高焊接接头疲劳强度和疲劳寿命的基本原理:焊后利用超声波推动冲击工具以每秒二万次以上的频率沿焊缝方向冲击焊缝的焊趾部位,使之产生较大的压缩塑性变形,使焊趾处产生圆滑的几何过渡,从而较大降低了焊趾处余高和凹坑造成的应力集中;消除了焊趾处表层的微小裂纹和熔渣缺陷,抑制了裂纹的提前萌生;调整了焊接残余应力场,消除其焊接拉应力,在焊趾附近产生一定数值的残余压应力;并使焊趾部位材料得以强化。残余应力的大小和分布会影响材料的机械性能。上海机械应力减少办法
焊接残余应力要如何去消除?整体高温回火:将整个构件放在炉中加热到一定温度,然后保温一段时间再冷却。通过整体高温回火可以将构件中80%~90%的残余应力消除掉振动时效生产厂家小编介绍这是生产中应用泛、效果好的一种消除残余应力的方法。回火时间随构件厚度而定,钢按每毫米壁厚l~2min计算,但不宜低于30min,不必高于3h,因为残余应力的消除效果随时间迅速降低,所以过长的处理时间是不必要的。局部高温回火:只对焊缝及其局部区域进行加热消除残余应力。消除应力的效果不如整体高温回火,此方法设备简单,常用于比较简单的、刚度较小的构件,如长筒形容器、管道接头、长构件的对接接头等焊接残余应力的消除。上海工业级应力状态残余应力可能会引起材料的变形和损坏。
正应力与剪应力:同截面垂直的称为正应力或法向应力,同截面相切的称为剪应力或切应力。应力会随着外力的增加而增长,对于某一种材料,应力的增长是有限度的,超过这一限度,材料就要破坏。对某种材料来说,应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。极限应力值要通过材料的力学试验来测定。将测定的极限应力作适当降低,规定出材料能安全工作的应力较大值,这就是许用应力。材料要想安全使用,在使用时期内的应力应低于它的极限应力,否则材料就会在使用时发生破坏。有些材料在工作时,其所受的外力不随时间而变化,这时其内部的应力大小不变,称为静应力;还有一些材料,其所受的外力随时间呈周期性变化,这时内部的应力也随时间呈周期性变化,称为交变应力。材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时,破坏就可能发生。另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大,这种现象称为应力集中。对于组织均匀的脆性材料,应力集中将较大降低构件的强度,这在构件的设计时应特别注意。
消除应力用振动时效:构件经过焊接、铸造、锻造、机械加工等工艺工程其内部产生了残余应力,它极大地影响了构件的尺寸稳定性刚度、强度、疲劳寿命和机械加工性能,甚至导致裂纹和盈利腐蚀。振动时效仪就是利用共振、亚共振的方式对构件进行时效处理,降低和均化构件的残余应力,以保证工件尺寸稳定性。1、投资少与热时效相比,它无需庞大的时效炉,可节省占地面积与高昂的设备投资。2、生产周期短自然时效需经几个月的长期放置,热时效亦需经数十小时的周期方能完成,而振动时效一般只需振动数十分钟即可完成。3、使用方便振动时效设备体积小、重量轻、便于携带,我国目前生产的激振器可振动处理300吨以下的零件,但振动时效设备本身只重几十公斤。4、无废气机辐射污染随着环境保护越来越高,大量的热时效炉被拆除,而目前油炉和煤炉的排放扔不达标,而起尽管振动时效有一定噪声,但通过隔离,或错开工作时间等均可得到克服,故振动时效变成了去应力工艺的选择。5、节约能源、降低成本。残余应力的大小和分布需要适当的测量技术,比如X-ray衍射等。
焊接应力检测方法:方法一:盲孔法进行焊接残余应力检测;利用应变片的压电原理,通过打孔进行应力释放,将形变型号转变为电信号进行传输再逆转,得到形变数据信息,利用软件分析仪器将形变转化为应力输出,所以检测设备也可对应变进行检测输出,HK21A能够对各种金属财材料进行应力检测,可以现场施工,是焊接应力检测的好帮手。方法二:取条法:从具有焊接残余应力的样件上取矩形等截面细直条状试样,使试样残余应力完全释放,测量应力释放前后的尺寸变化,进行计算得知盈利大小;这种方法和盲孔法的基本原理一直,是简介检测法3方法三:X射线衍射主要是利用晶体X射线衍射的布拉格方程,依据晶体衍射峰的偏移方向和幅度来确定残余应力的性质和大小。属于无损检测,测试精度高。缺点是只能完成表层应力值测试:厚度根据材质不同大概在几微米到几十微米之间。通过逐层剥离可进行构件更深处残余应力值测定,但是剥离会对测试结果精度有一点影响。尤其是表层残余应力梯度大的试样,影响尤甚。残余应力测量需要考虑材料不同部位的影响因素。上海机械应力怎么减少
残余应力是一个可能会对材料性能和寿命造成威胁的因素。上海机械应力减少办法
振动消除应力系统:预置工作模式:通过我们对工艺及结构力学的多年研究及残余应力测试结果,得出了充分的科学依据,对于大型构件,为了有效的均化残余应力,必须在第1次幅—频特性扫描曲线上所记录的共振峰对应频率下,从低频到高频分别进行振动,即采用多频振动方式;对于结构复杂的焊接构件,为了防止因应变速度的突然增大造成焊缝处出现脆性裂纹,必须采取从低幅到高幅的多频逐幅的振动方式,才能有效地均化残余应力,提高构件的疲劳寿命,防止微裂纹的产生。为了满足多种工艺方式的需求,在本系统上开发出工艺参数预置功能,时效参数可根据具体工艺在线编写,此功能覆盖面广,实用性强。可预置较高截止频率:为了降低高频噪声,缩短时效周期,提高效率,系统在启动前,可根据工艺要求选择合理的较高扫频范围。上海机械应力减少办法
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