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振动时效时应注意的几个问题

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(1)发生强迫共振:随着振动频率的升高,电机电流一直上升无下降趋势,这时即发生了强迫共振,这种现象一般是由被振工件的重量太小而刚性又太大所导致。
(2)找不到共振区:在扫频过程中发现随着频率的升高,电枢电流也缓慢增加,但是电流并不大,直到扫频结束加速度始终在增加并很小,这种现象一般都是由于工件的固有频率超出设备的控制频率范围。对于发生以上情况,通过实验的方法可以解决。反复改变激振力和支撑点以及激振器的装卡位置;采用悬臂的方法(将工件一端固定,激振器装卡在另一端的方法),也可以采用组合振动法(将多个工件刚性连接在一起可以降低工件的固有频率)。


1楼2017-10-30 15:47回复



    1、真彩液晶屏幕动态显示曲线和数据,时效过程和曲线走势一目了然;
    2、自动判定工艺参数合适与否,并给出修正方案,实现人机对话提示功能;
    3、全自动操作方式,杜绝操作者人为因素影响(同时兼有手动、半自动);
    4、确保每次时效处理都达到最佳时效效果;
    5、采用双主回路设计和抗干扰能力特强的脉宽调制技术;
    6、动态跟踪功能可保证振动处理始终在标准要求的亚共振区进行;
    7、整个振动时效过程电机只启动一次,可节省1/2的辅助检测时间;
    8、依据先进的频谱分析技术,按优化工艺选择激振频率进行时效处理;
    9、自动打印重叠的a-n和a-t曲线及数据对比,以便检验和永久保存;
    10、主要规格有:HK2000K1、HK2000K2、HK2000K3、HK2000K4、HK2000K5;
    11、本系列适用于对消除应力要求较严格的重要零件的时效处理。


    3楼2017-11-08 16:38
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      增压机支架采用振动时效设备进行应力消除(振动去应力),防止工件在使用中变形开裂。该用户采用的是HK3000型号振动时效,配备三维传感器,判断振型更加准确,更能找到刚性系统的固有频率。


      IP属地:山东5楼2021-10-26 09:26
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        不同工件在应用振动时效去应力的时候,可能需要采用不同的支撑方式,激振器的位置比较重要,合适的位置可以达到事倍功半的效果。如果激振点不合适,可能应力消除效果也会打折扣。
        山东华云科技出过一本振动时效的工艺参考书(http://yingli.huawin.com/vsrgy/),可以找来看看哦。
        本文总结了常见不同工件在振动时效设备消除应力的时候常用的支撑方式。
        一.梁型工件支撑方式
        1.如下图,在距工件端部 (2/9×L)长度处放四个橡胶垫,激振器卡在中 间或一端,传感器吸在另一端。
        注:⑴、L:为工件的总体长度;
        ⑵、梁型件必须同时符合以下条件:
        A、 工件的长度是宽度的3倍或大于3倍;
        B、工件的长度是厚度的5倍或大于5倍;

        二.板型工件支撑方式
        如下图,可在距离工件端部 (1/3×L)长度处放四个橡胶垫,激振器卡在中间或一端,传感器吸在另一端。
        注:⑴、L:为工件的总体长度;
        ⑵、板型件必须同时符合以下条件:
        B、 工件的长度约等于宽度;
        C、 工件的长度是厚度的5倍或大于5倍;

        三.方形工件或圆形工件支撑方式
        1、当工件的长≈宽≈高时,则认为工件属于方型件类。橡胶垫可采用三 点支撑方式,激振器放在单支点侧的端部,或工件顶面的中间,传 感器放在另一端,如下图3。
        2、当工件为圆环时,橡胶垫在圆环底部采用四个或三个对称支撑,激 振器夹在两个橡胶垫中间,传感器放在另两个橡胶垫中间,如图4。


        IP属地:山东6楼2022-06-07 08:34
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          目前市场上振动时效设备的销售厂家如雨后春笋般出现。这些生产商在网络上鱼龙混杂,各种仿造和山寨横行。除了吹嘘技术高**,还纷纷以低价吸引客户。大家在选购的时候一定要擦亮双眼,不要被迷惑,否则不仅损失了钱财,还买回一台废品设备,影响生产。
          1、选振动时效,请先查询公司的专业和历史。
          很多振动时效厂家都在广告里宣称技术好,品牌老,那如何区分该公司的专业性呢?首先,看该公司是否是机电行业公司,是否具备生产机电设备的资质,可通过公司营业执照上二维码扫描获知公司的详细信息,如:注册日期、生产许可范围、注册资金等。其次看公司的性质,是机电设备公司还是机电科技公司,我们都知道注册机电科技公司必须有生产及研发部门,而注册机电设备公司则无需这些,客户可通过这些判断该公司是否是代理商及生产的设备质量。
          山东华云机电科技有限公司,在应力检测和消除领域已经深耕细作二十余年。目前拥有研发人员十几名,设立了实验室,和多所高校合作成立博士后流动站等。公司总经理赵显华是国家标准化委员,是振动时效标准的制定者之一。他所著的《振动时效原理及应用》是应力消除领域的经典作品。
          目前公司用于从应力检测到应力消除类各种产品线,产品型号齐全,研发人员紧跟市场,在近几年**大提升了传统振动时效设备,研究出了梯度应力检测设备到机器人焊接应力消除设备,展示了公司的科技实力,丰富了应力领域的产品线。
          2、选购振动时效机要注意细节
          振动时效机主要由:控制系统、激振器电机、全套辅助配件(传感器、橡胶垫、夹具、五芯电缆线、屏蔽线等)组成,客户在选购振动时效设备时应着重了解控制系统的技术功能、配置质量及激振器电机的配置参数。
          控制系统
          是整套设备的中枢,是振动时效设备*主要的组成部分。现在常用的振动时效控制系统都实现了振动时效过程的全自动化,能自动确定扫频范围,自动选择恰当的时效频率进行时效处理,自动快速和科学的检测振动时效工艺效果。都配有专用工业显示器和专用嵌入式打印机。可显示设备运行中的动态数据变化以及工艺过程中的曲线变化并*终打印时效结果。一些厂家在介绍控制系统的时候描述的功能非常完美,如可遥控式操作、具备无线传输功能、配备高音质收音机、USB数据接口等,客户可自己判断这些所谓的高科技功能的实用性。
          激振器电机
          激振器是工件共振的共振源,激振器电机质量的好坏关系到整套设备的使用寿命,所配置激振器规格的大小与现场需时效处理的工件重量有直接关系,现场需时效的工件重量越重,所选购的激振器规格就要越大。
          一些厂家在通过方案给客户介绍产品时往往只介绍控制系统而不介绍激振器电机,只是说我们使用的是永磁电机,而没有相应的实拍图片及相应的介绍,许多客户看完之后会误认为振动时效就是某些厂家所描述的那样,只有控制系统才是关键,而其它的都是次要的。一些厂家为何会这样做呢?他们的产品真的像他们描述的那样?激振器真是使用的稀土永磁电机?如果是这样为什么不把激振器的实拍图片以及现场的使用图片展示出来呢?
          华云的振动时效设备全部采用包头永磁电机,有实例,有展示,大品牌真材实料,无惧检验。
          3、关于激振器时效吨位的问题
          为振动时效控制器配置的都是直流激振器,功率从1200W-3500W不等,到底多大功率的激振器能起振到多重的工件?这主要取决于激振器电机配置的偏心箱有关,一些厂家为减少生产成本,把功率小的电机加一个大的偏心箱,强行增加激振力,振动吨位大的工件,这样使激振器过载运转,再好的电机也容易坏,注意:国内生产的稀土永磁激振器只有下面这些瓦数的型号,没有600W的,客户可联系厂家进行求证。

          振动时效设备选购还需注意以下事项:
          1、配置的激振器必须满足需时效工件的重量。
          2、是否具备自动扫频功能及手动扫频功能。
          3、设备扫描时能否找到合适的共振峰。随着激振器电机转速的升高,工件会逐渐达到共振状态,设备 会有明显的震感和发出共振的嗡嗡声。
          4、设备共振时效状态下用手摸一下工件,看是否有很强烈的震感,适当的时候可以用铁屑或者沙子放在工件上面,看铁屑或者沙子是否有明显的跳动。
          5、设备时效完成后是否自动判定工艺结果。


          IP属地:山东7楼2022-06-16 16:12
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            振动时效效果检测鉴定方法
            振动时效处理过的构件,需通过一定的评价 方法以表征其时效效果,具体指对残余应力的降 低、调控,构件抗变形能力的提高以及尺寸精度的 提高等[38]。现阶段,振动时效技术的理论基础仍有 待进一步研究,其效果难以精确测定,且没有统一 的标准。目前,已有参数曲线观测法、精度稳定性 检测法和残余应力测量法用于时效效果的评定。
            参数曲线观测法
            当构件中存在的残余应力幅值或分布发生改 变时,其自身振动状态将随之变化,因此通过测量振动时效过程中的实时振幅-时间曲线的变化及振幅-频率曲线振动前后的变化可以定性评估振动时效的效果。振动参数曲线可能发生的变化为:
            (a) 振幅时间(a-t)曲线上升后变平或曲线上升后下降最后变平;
            (b) 振幅频率(a-f)曲线振后的峰值升高;
            (c) 振幅频率(a-f)曲线振后的峰值点偏移;
            (d) 振幅频 率(a-f)曲线振后的谐振带宽变窄[39-40]。
            当出现如图 所示的四种情况之一,并且振动时效后幅频曲线形 貌较振前简洁且光滑时,即可定性判定为达到了振 动时效效果。

            精度稳定性检测法
            由于振动时效后残余应力重新分布,导致宏观尺寸发生变化,通过检验振动时效前后工件尺寸精度的稳定性来确定时效效果。通常需要长期放置并 定期进行检测,且检测仪器要求精度较高以准确监 测到宏观尺寸的微小变化,该方法效率较低,不适合大规模采用。
            残余应力测试法
            直接测试测量构件残余应力在振动前后的变 化情况,是评估振动时效效果的方法之一[41]。这种 方法可以定量判断残余应力的消除情况,能够定量 检测超声振动时效的效果。残余应力检测方法可分 为有损检测法和无损检测法。
            1 有损检测方法
            有损检测的测量原理是通过材料移除过程中 完全或部分释放应力时产生的位移来推断出原始 应力,这类方法依赖于变形量的测量,而变形量是 由于材料在移除试样的过程中导致残余应力的释 放形成的。常见的检测手段有切片法、轮廓法、盲 孔法、环芯法和深孔法等,其他不常用的还包括切 除法、分裂法、曲率法、剥层应变法、开槽法等。由于有损检测方法会对构件造成一定程度的损伤,通常适用于做小批量的实验,不适于大规模的工业应用。
            HK21A盲孔法应力检测仪是主要用盲孔法进行各种材料和结构的残余应力分析和研究,还能在静力强度研究中测量结构及材料任意点变形的应力分析的仪器。如果配用相应的传感器,也可以测量力、压力、扭矩、位移和温度等物理量。此系列配有笔记本及上位机软件,可进行应力参数及曲线分析,导出保存测量数据等等。

            2 无损检测方法
            X 射线衍射法:该方法是目前最常用的残余应 力无损检测方法,测定的是表面 10 μm 左右的表 面应力。其基本原理是通过测量晶格的应变情况来 计算应力,晶格应变可通过 X 射线衍射法检测[49-50]。 X 射线衍射法检测区域仅限于材料表面和亚表面的 晶格结构,检测时要求对材料表面进行化学清洗使 晶体裸露出来,检测结果的准确性受晶粒尺寸、表 面粗糙度和表面曲率等因素的影响较大,也受到仪 器设备体积重量的制约和操作复杂性的限制。
            中子衍射法:
            检测原理与 X 射线法相似,不同的是中子具有很强的穿透能力,因此可以检测较 大固体材料内部的残余应力。但是中子源的流强较 弱,测量时间长,中子衍射测量需要样品的体积大, 空间分辨率较差(通常中子法分辨率为10mm2,X 射线分辨率为 0.1 mm2)[53-54],中子反应堆建造和运 行费用昂贵,很难普及,无法在工业现场实时大规 模测量。
            磁性法(磁测法):
            称为巴克豪森噪声法(Barkhausen Noise Method,BNM),当铁磁材料受到外界激励磁 场作用后,磁畴壁将被迫发生前后移动,导致相对 另一侧的磁畴壁尺寸的变化,并引起磁感应强度的 变化。通过电磁感应原理测量磁感应强度的变化可获得一种类似噪声的电信号,即巴克豪森噪声 (BN)。材料应力和磁场的变化都会影响 BN 值。 如果在磁畴中应力和磁场产生同向的效应,BN 值 将增大;如果在磁畴中应力和磁场产生相反的效应,BN 值将会减小,导致较大的测量误差。BN 值的大小与杂质含量和晶格位错等有关,这种方法 只适用于铁磁材料,检测精度受材料显微结构的影响较大,还受位移间隙、表面粗糙度、材料剩磁 和环境磁场等因素的影响,目前定量校准和残余应力量化检测困难,实际现场应用也受到一定限制。

            SCM21磁测法残余应力检测仪是由加拿大SANCI 公司生产研发,华云公司中国大陆代理的产品。
            SANCI 公司在磁导研究领域全球**,其磁导率测量及算法位居首列。SCM21通过测定传感器的磁导率在工件内应力场中的变化来计算残余应力的大小、方向和变化趋势。
            涡流检测法:
            该技术建立在电磁感应原理基础上。在检测时,将接通有交流电的线圈靠近被测 金属,通过电磁感应作用,交流线圈产生的交变磁 场在被测金属内建立涡流,该涡流也会在被测金属 内部产生自己的磁场,该涡流磁场反过来影响线圈 的电压、阻抗以及磁场强弱。由此可见,涡流检测 技术主要是根据材料形变、电阻率和磁导率等的变 化进行测试。残余应力的存在会导致被测件电阻率、磁导率发生改变。用涡流检测残余应力目 前还处于不成熟阶段,一般只见于实验室环境下, 且只能检测能够产生涡流效应的导电导磁材料,适 用范围窄,受外界环境影响较大,检测精度较低。 拉曼光谱法:利用拉曼散射原理,当材料受到 应力作用时,晶格结构的变化将反映到其振动频率 的改变,因此拉曼散射相对入射光的频移也将相应 改变,根据应力与散射光拉曼光谱谱线的频移的关系就可计算晶体内部所受的应力。
            超声法:
            超声法检测残余应力是根据声弹性 理论,当材料内部产生残余应力时,超声波的传播 速度、频率、振幅、相位和能量等参量将发生变化,相比其它残余应力无损检测方法,超声波法具有检 测速度快,对人体无辐射伤害,成本低,拥有较佳 的空间分辨率和较大范围的检测深度,可现场手持 便于携带,能够完成表面及次表面宏观残余应力大 小与拉压状态的检测等诸多优势


            IP属地:山东8楼2022-06-25 11:15
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              振动时效在大多数情况都可以替代原来能耗高污染重的热时效,但是有时也可以将振动时效和热时效结合起来,共同消除残余应力,能获得更好的效果。
              以叶轮为例,我们可以看看振动时效和热时效结合后的超级效果。
              叶轮是水汽轮机、发动机、风机和压缩机等产品的关键部件,其作用是对流过的液体或气体进行增压或能量转换,其常用的材料有铸铁、铸钢、铸铝和非金属材料等。在叶轮的铸造、热处理过程中,工件内部会产生残余应力,而残余应力会降低工件的实际承载能力、使工件变形或产生尺寸变化、加速应力腐蚀、减低疲劳寿命,因此消除工件内部的残余应力尤为重要。

              消除残余应力的办法
              退火
              将工件提升到一定温度,保温一段时间后,随炉降温,可以使工件内部晶粒产生位错滑移和位错攀移,从而达到快速消除残余应力的目的。去除残余应力的过程促进了平衡相的形成和析出,这些平衡相尺寸粗大,会严重影响工件的力学性能,并不适合铝合金闭式叶轮去除残余应力。
              热时效
              热时效是将金属放置在加热炉中,经过升温、保温和降温3 个过程,使金属迅速膨胀和收缩,从而降低材料的屈服极限。加工完成后,残余应力高的地方就会超出屈服极限,使工件产生晶格滑移和微小的塑性变形,从而将残余应力释放、降低和均化。该工艺的优点是能够大幅降低残余应力,若炉温均匀,严格控制升、降温度可消除50% ~ 70% 的残余应力。
              振动时效
              振动时效技术是一项环保型新技术,在该技术的基础上出现了智能型振动时效设备。目前,人们已经在焊接件、铸件、压力容器件、柴油机机身和水泥设备等方面进行了应力消除研究,并取得了一定的成果。但是,振动时效需要根据工件的形状、大小等具体结构设计不同的工艺参数,工艺较复杂且难掌握。
              热时效和振动时效是两种常见的消除应力技术。对于叶轮而言,因其薄壁结构、高尺寸精度要求、高力学性能要求等特点,并不适合长时间热时效,也不适合强力的振动时效,否则将无法保证叶轮的尺寸精度和力学性能要求。因此,合理的热时效和振动时效相结合的办法应运而生。
              通过两种方式的有效结合,并设置不同的参数,可有效降低薄壁铝合金叶轮铸件的应力。当进气口外圆直径为500 mm 时,热时效温度为180 ℃,振动时效偏心距1.5 mm 为最佳应力去除参数。


              IP属地:山东10楼2022-09-24 15:04
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                振动时效设备的日常保养
                振动时效设备控制器是整个设备的核心部件,由它来控制电机转速,判断是否和工件产生共振。因此振动时效控制器的保养需要格外注意,应注意以下几个方面:
                对于振动时效控制器的保养应遵循避免粉尘,通风干燥,定期维护保养的原则。
                控制器应置于阴凉、通风、干燥的环境中,工作环境切不可能潮湿。
                控制器周围环境以避免灰尘尤其金属粉尘的侵蚀。是因为长时间置于金属粉尘工作环境,容易腐蚀控制器内部线路板以及芯片,引起短路。
                振动时效设备控制器使用过程中应观察运行电流电压有无明显异常,如有异常应立即关机检查。排除故障后,方可继续工作。
                振动时效设备控制器需要移动位置时,必须轻拿轻放,严禁倒置,防止内部线路板滑脱。
                定期对振动时效设备控制器进行维护保养,保证振动时效设备发挥更好的使用效果。

                图上的振动时效设备,采用的是派力肯机箱,防尘防水防静电,对振动时效设备保护力十足,可以大大提高振动时效设备的使用寿命和安全。


                IP属地:山东11楼2022-10-29 15:15
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                  大量的研究已经证明,振动时效对消除和均化残余应力,稳定工件的尺寸精度具有良好的作用。从宏观角度分析,振动时效使零件产生塑性变形,降低和均化残余应力并提高材料的抗变形能力,是保证零件尺寸精度稳定的根本原因。
                  从微观方面分析,材料内部存在不同类型的微观缺陷,微观缺陷附近存在着不同程度的应力集中,当受到振动时,施加于零件上的交变应力与零件中的残余应力叠加,当应力集中最严重的部位就会超过材料的屈服极限而发生塑性变形,这种塑性变形降低和均化了该处的残余应力,稳定了尺寸精度。
                  此外,振动时效处理过程实际上是通过在工件的共振状态下,给工件每个部位施加一定的能量,如果施加的这个能量值与微观组织本身原有的能量值之和,足以克服微观组织的井势,则微观区域就会产生塑性变形,使产生残余应力的歪曲晶格得以慢慢地恢复平衡状态,使得应力集中处的位错得以滑移并重新钉扎,达到消除和均化残余应力的目的……
                  华云人秉承深厚的理论功底和三十年振动消应力实践经验,独立设计、研发、生产了HK3000、HK5000、HK3010、HK3012等系列振动时效消应力设备,帮助客户解决了工件残余应力和变形的问题,服务领域涵盖航空航天、船舶、汽车制造、轨道交通、水电、核电、阀门、液压等高端装备制造业。


                  IP属地:山东12楼2022-11-04 16:28
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                    在现代制造业中,振动时效设备已经成为消除残余应力、提高工件稳定性和使用寿命的重要工具。振动时效设备通过将工件置于共振状态,利用振动能量促使工件内部结构重新排列,从而达到消除应力的目的。经过振动时效处理的工件,不仅精度更高,而且能够显著提高疲劳寿命,为企业节省大量成本。

                    振动时效设备的工作原理是利用共振现象。首先,设备通过振动源和激振器产生一定频率的振动,然后通过振动台将这种振动传递给工件。当工件的固有频率与设备产生的振动频率接近时,工件会进入共振状态,内部的残余应力得以释放。经过一定时间的振动时效处理,工件内部的残余应力被有效消除,提高工件的稳定性和使用寿命。

                    在实际应用场景中,振动时效设备被广泛应用于各种金属制品的加工和制造领域。例如,在汽车制造业中,对发动机、底盘等关键部件进行振动时效处理,能够显著提高其疲劳寿命和稳定性。在航空航天领域,对飞机起落架、发动机等关键部件进行振动时效处理,能够消除应力,提高部件的可靠性。
                    许多企业反馈,使用振动时效设备后,不仅工件的精度得到了提高,而且其疲劳寿命和稳定性也得到了显著增强。例如,一家汽车制造企业表示,通过使用振动时效设备,其发动机的疲劳寿命提高了30%,为企业节省了大量的维修和更换成本。
                    总之,振动时效设备在消除残余应力、提高工件稳定性和使用寿命方面具有显著优势。它能够提高企业的生产效率和产品质量,降低成本,延长产品使用寿命,为企业创造更大的价值。因此,我们强烈推荐相关企业或个人使用振动时效设备,以提升其产品品质和竞争力。


                    IP属地:山东14楼2024-02-24 15:32
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                      薄壁件因为质量轻,节约材料,结构紧凑的优点,得到广泛的应用。但薄壁件刚性差、强度弱,在加工中极容易变形,不易保证零件的加工质量;随着薄壁件的广泛应用,保证足够的加工精度成为重中之重。
                      薄壁件中残余的加工应力如果不进行消除,则会使工件变形超差,不能在生产中使用。消除薄壁件的加工应力保证尺寸精度的稳定性成为亟待解决的问题。传统方法采用热处理,但因为材质、结构、成本等因素,热处理不能很好的解决生产需要,薄壁件应力消除仍然受到限制。
                      振动时效技术具有成本低能耗低,周期短的技术优势,均化应力大幅降低应力峰值很有效果,随着市场的发展,该项技术已经从传统的亚共振技术升级为频谱谐波时效技术,对于消除薄壁件的加工应力很有效果。

                      四川某薄壁件件生产企业采用华云频谱谐波时效设备进行振动时效,消除应力水平高达70%,效果很好,完全解决了机械加工应力释放导致的变形问题,代替该企业热处理工艺,一年节约数百万元。


                      IP属地:山东15楼2024-03-19 16:37
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