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振動焊接對焊接殘余應(yīng)力分布的影響 : E4 h/ r$ H o- F
振動時效是在構(gòu)件焊接完成后在常溫下進行的。因此要使動應(yīng)力和殘余應(yīng)力之和大于材料常溫下的屈服極限(σS)則必須具有較大激振力。振動焊接是在焊接的整個過程中,包括降溫過程在內(nèi),給被焊構(gòu)件一個較輕微的振動,使焊縫在熱狀態(tài)下調(diào)整應(yīng)變而改變熱應(yīng)力場,從而達到降低和均化應(yīng)力。
- l2 l0 s7 V3 Q% l) B) `4 B振動焊接對焊縫疲勞性能的影響 & O% r g, {$ G$ d) u+ A
焊接結(jié)構(gòu)的破壞大多數(shù)是疲勞破壞,而且疲勞破壞大多數(shù)發(fā)生在焊縫附近,這是近一百年來人們所公認的。因為它是焊接結(jié)構(gòu)普遍存在的問題。因此在研究振動焊接技術(shù)的時候必須研究振動焊接對疲勞性能的影響。
! E6 \- Q! T" p- v在振動時效機理的研究中,已經(jīng)實驗證明:由于降低和均化了應(yīng)力,使焊縫的疲勞性能增強,構(gòu)件的疲勞壽命得到提高。振動焊接可以大幅度提高焊接結(jié)構(gòu)件的疲勞壽命,提高率在 70%以上,振動焊接確實是提高焊件疲勞壽命的有效方法。
' r9 I" F$ a, A7 ~0 T; p振動焊接工藝規(guī)程
0 t2 R3 l( z. M: c% I1 ^應(yīng)該看到的是振動焊接和振動時效是為提高焊縫質(zhì)量而在兩個階段分別采取的技術(shù)工藝過程。振動焊接是在焊接過程中進行的振動處理過程,而振動時效是在構(gòu)件焊接成型后而進行的時效處理過程,前者的作用在于使晶粒細化提高材料的機械性能。降低焊接應(yīng)力和變形、減少氣孔和雜質(zhì)并使焊接紋理細密提高宏觀焊接質(zhì)量。而后者則是專門用于降低和均化焊接應(yīng)力,消除殘余應(yīng)力對變形、開裂和疲勞壽命的影響。. ?5 w/ R( _ a! u
相比較而言,盡管在消除應(yīng)力方面、振動焊接起到一定的作用,但其畢竟振動很小,產(chǎn)生的動應(yīng)力不大,因此消除主應(yīng)力的效果是趕不上振動時效的效果更好。從這一點出發(fā),對于大型構(gòu)件建議工藝規(guī)程應(yīng)是振動焊接與振動時效同時采用:即第一階段在焊接過程中采用振動焊接、第二階段采用振動時效處理將是最佳工藝規(guī)程。 7 R* ]7 [1 I1 N7 m0 X' v# K4 N& d+ v
振動焊接工藝參數(shù) ' y, N4 g7 u6 G
激振頻率 20~100 Hz;激振振幅 10~50 μm;振動方式 共振與非共振均可;構(gòu)件直接振動或振動臺帶動構(gòu)件振動均可;振幅的選擇應(yīng)盡量接近材料晶粒的直徑,即不同材料選用不同的振幅;在 20~100 Hz 范圍內(nèi)如有共振峰,可選擇共振峰高 1/3~2/3 所對應(yīng)頻率來處理,但要保證振幅在規(guī)定范圍內(nèi),共振易于調(diào)整振幅值。2 t, g$ \7 U6 |
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