焊han接jie構gou件jian的de振zhen動dong時shi效xiao技ji術shu是shi對dui已yi焊han接jie成cheng型xing的de構gou件jian進jin行xing振zhen動dong處chu理li,用yong以yi降jiang低di和he均jun化hua由you於yu焊han接jie造zao成cheng的de殘can餘yu應ying力li。而er振zhen動dong焊han接jie是shi首shou先xian將jiang被bei焊han部bu件jian進jin行xing振zhen動dong,且qie邊bian振zhen動dong邊bian焊han接jie,直zhi到dao焊han完wan為wei止zhi。這zhe種zhong振zhen動dong是shi在zai一yi定ding頻pin率lv範fan圍wei內nei的de輕qing微wei振zhen動dong,其qi作zuo用yong如ru下xia:首先,當焊縫金屬在熔溶狀態時,振動可以使組織發生變化,晶粒得以細化。焊縫晶粒細化必將使材料力學性能得到提高;其qi次ci在zai有you溫wen度du作zuo用yong下xia,焊han縫feng處chu材cai料liao屈qu服fu極ji限xian很hen低di,因yin此ci振zhen動dong很hen容rong易yi使shi熱re應ying力li場chang得de到dao緩huan解jie,極ji易yi發fa生sheng熱re塑su性xing變bian形xing,而er釋shi放fang受shou約yue束shu應ying變bian,使shi應ying力li場chang梯ti度du減jian少shao,故gu使shi最zui後hou的de焊han接jie殘can餘yu應ying力li得de到dao降jiang低di或huo均jun化hua;第三由於振動,在結晶過程中使氣泡雜質等容易上浮,氫氣易排除,焊縫材料與母材過渡連接均勻、平緩,降低應力集中,提高焊接質量。因此振動焊接可以有效地防止焊接裂紋和變形,提高構件的疲勞壽命,增強機械性能。
zhendonghanjiejishushizaizhendongshixiaojishujichushangfazhanqilaide。danzhendonghanjiejishudezuoyongmingxianyouyuzhendongshixiaojishu。zhendongshixiaojishushizaigoujianhanhaohoushiyongdechulijishu,zhinengduihanjiecanyuyingliqidaojiangdihejunhuazuoyong,erzhendonghanjiejishuconghanjiekaishijiuqidaoxihuajinglidezuoyong,jiezhezairezhuangtaixiatongguoresuxingbianxinglaitiaozhengyingbianerjiangdicanyuyingli。yinci,keyishuozhendonghanjiecongyikaishijiuqidaolefangzhihanjieliewenhejianshaobianxingdezuoyong。tigaohanjiezhiliangshiyouyuzhendongshixiaojishudezuituchuyoudian。zuoweizhendonghanjie,tabingbuyaoqiugoujianbixudadaogongzhenzhuangtai,zhiyaodadaomouyipinlvfanweineiqiejuyouyidingdezhenfujiukeyi,yincizhendonghanjiejishukeyizairenhegoujianshangyingyong。tebieshizaidaxingjiegoujianhanjiexiufushi,zhendonghanjiejiuwanquankeyishixian,hanhoubuzaishiyongreshixiaochuli。
在這裏必須說明的是“振動焊接技術”包括兩個方麵,即“焊接技術”與“焊接振動技術”兩個內容。這裏說的“焊接技術”就是正常的焊接技術,而“焊接振動技術”就是在焊接過程中根據不同構件施加一種不同參數的機械振動。這一章就是研究關於“振動焊接”的作用和“振動焊接”的工藝參數選擇原理。
§1 振動焊接對焊接殘餘應力分布的影響
振動時效是在構件焊接完成後在常溫下進行的。因此要使動應力和殘餘應力之和大於材料常溫下的屈服極限(σS)zebixujuyoujiaodajizhenli。zhendonghanjieshizaihanjiedezhenggeguochengzhong,baokuojiangwenguochengzainei,geibeihangoujianyigejiaoqingweidezhendong,shihanfengzairezhuangtaixiatiaozhengyingbianergaibianreyinglichang,congerdadaojiangdihejunhuayingli。
§2 振動焊接對焊縫疲勞性能的影響
焊han接jie結jie構gou的de破po壞huai大da多duo數shu是shi疲pi勞lao破po壞huai,而er且qie疲pi勞lao破po壞huai大da多duo數shu發fa生sheng在zai焊han縫feng附fu近jin,這zhe是shi近jin一yi百bai年nian來lai人ren們men所suo公gong認ren的de。因yin為wei它ta是shi焊han接jie結jie構gou普pu遍bian存cun在zai的de問wen題ti。因yin此ci在zai研yan究jiu振zhen動dong焊han接jie技ji術shu的de時shi候hou必bi須xu研yan究jiu振zhen動dong焊han接jie對dui疲pi勞lao性xing能neng的de影ying響xiang。在zai振zhen動dong時shi效xiao機ji理li的de研yan究jiu中zhong,已yi經jing實shi驗yan證zheng明ming:由(you)於(yu)降(jiang)低(di)和(he)均(jun)化(hua)了(le)應(ying)力(li),使(shi)焊(han)縫(feng)的(de)疲(pi)勞(lao)性(xing)能(neng)增(zeng)強(qiang),構(gou)件(jian)的(de)疲(pi)勞(lao)壽(shou)命(ming)得(de)到(dao)提(ti)高(gao)。振(zhen)動(dong)焊(han)接(jie)可(ke)以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)焊(han)接(jie)結(jie)構(gou)件(jian)的(de)疲(pi)勞(lao)壽(shou)命(ming),提(ti)高(gao)率(lv)在(zai)70%以上,振動焊接確實是提高焊件疲勞壽命的有效方法。平台振動焊接(即不共振的振動焊接)提高疲勞壽命的效果優於共振的振動焊接。
§3 振動焊接工藝規程
應(ying)該(gai)看(kan)到(dao)的(de)是(shi)振(zhen)動(dong)焊(han)接(jie)和(he)振(zhen)動(dong)時(shi)效(xiao)是(shi)為(wei)提(ti)高(gao)焊(han)縫(feng)質(zhi)量(liang)而(er)在(zai)兩(liang)個(ge)階(jie)段(duan)分(fen)別(bie)采(cai)取(qu)的(de)技(ji)術(shu)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)。振(zhen)動(dong)焊(han)接(jie)是(shi)在(zai)焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)進(jin)行(xing)的(de)振(zhen)動(dong)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng),而(er)振(zhen)動(dong)時(shi)效(xiao)是(shi)在(zai)構(gou)件(jian)焊(han)接(jie)成(cheng)型(xing)後(hou)而(er)進(jin)行(xing)的(de)時(shi)效(xiao)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng),前(qian)者(zhe)的(de)作(zuo)用(yong)在(zai)於(yu)使(shi)晶(jing)粒(li)細(xi)化(hua)提(ti)高(gao)材(cai)料(liao)的(de)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)。降(jiang)低(di)焊(han)接(jie)應(ying)力(li)和(he)變(bian)形(xing)、減少氣孔和雜質並使焊接紋理細密提高宏觀焊接質量。而後者則是專門用於降低和均化焊接應力,消除殘餘應力對變形、開裂和疲勞壽命的影響。相比較而言,盡管在消除應力方麵、振(zhen)動(dong)焊(han)接(jie)起(qi)到(dao)一(yi)定(ding)的(de)作(zuo)用(yong),但(dan)其(qi)畢(bi)竟(jing)振(zhen)動(dong)很(hen)小(xiao),產(chan)生(sheng)的(de)動(dong)應(ying)力(li)不(bu)大(da),因(yin)此(ci)消(xiao)除(chu)主(zhu)應(ying)力(li)的(de)效(xiao)果(guo)是(shi)趕(gan)不(bu)上(shang)振(zhen)動(dong)時(shi)效(xiao)的(de)效(xiao)果(guo)更(geng)好(hao)。從(cong)這(zhe)一(yi)點(dian)出(chu)發(fa),對(dui)於(yu)大(da)型(xing)構(gou)件(jian)建(jian)議(yi)工(gong)藝(yi)規(gui)程(cheng)應(ying)是(shi)振(zhen)動(dong)焊(han)接(jie)與(yu)振(zhen)動(dong)時(shi)效(xiao)同(tong)時(shi)采(cai)用(yong):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這將是最佳工藝規程。
一、振動焊接工藝參數
1.激振頻率 20Hz~100Hz;
2.激振振幅 10μm~50μm;
3.振動方式 共振與非共振均可;
4.構件直接振動或振動台帶動構件振動均可;
5.振幅的選擇應盡量接近材料晶粒的直徑,即不同材料選用不同的振幅;
6.在20Hz~100Hz範圍內如有共振峰,可選擇共振峰高1/3~2/3所對應頻率來處理,但要保證振幅在規定範圍內,共振易於調整振幅值;
§4 振動焊接技術的適用性
振動焊接技術的特點決定了該項技術的適用性。各種實驗驗證了該項技術有如下的特點:
1.焊接結晶過程中振動可使晶粒細化,因此使焊縫材料力學性能顯著提高,材料的屈服極限σS、強度極限σb均可提高10%~30%,這有助於防止焊接熱裂紋和冷裂紋的發生。
2.降低焊接殘餘應力30%以上,這有助於於防止或減少焊接構件使用中發生裂紋,延長使用壽命,穩定構件的尺寸精度。
3.降低焊接變形30%以上,如果采用“予剛度法”和“予應力法”則變形可降低60%以上,達到設計要求。
4.由於晶粒細化和殘餘應力的降低,提高了焊縫斷裂韌性20%以上,極大的提高了焊縫材料抗開裂的能力。
5.提高疲勞極限15%以上,提高焊縫疲勞壽命70%以上。這是各種效果的綜合值,提高使用壽命這也是各種附加工藝所追求的最終目標。
6.減少砂眼、跳焊等,使焊接紋理細密,減少根部的應力集中,顯著提高焊接質量。
7.可免除焊接予熱過程或降低予熱溫度。
8.可排除焊後的熱時效或振動時效處理。
9.顯著的防止或減少焊接裂紋,這是振動焊接一項最突出的特點。
genjushangshuyoudian,womenbunankanchuzhendonghanjiejishubiqizhendongshixiaolaishuojuyougengguangkuodeqiantuhegengdadeshiyongxing。keyishuozhendonghanjiejishuzaisuoyoudehanjieguochengzhongjunkeyingyong,tebieshiduiyuhanjiezhongyichuxianliewenhebianxingdegoujianyingzuixianxuanyongzhendonghanjie。duiyuyalirongqi,runengcaiyongzhendonghanjieyidinghuihuodegenghaoxiaoguo,bijiangdadazengjiashebeideanquandu。
§5 焊接振動設備
由you於yu振zhen動dong焊han接jie工gong藝yi參can數shu隻zhi有you頻pin數shu和he振zhen幅fu,而er不bu需xu要yao做zuo更geng多duo的de調tiao整zheng,因yin此ci專zhuan用yong的de振zhen動dong裝zhuang置zhi極ji易yi操cao作zuo,這zhe也ye是shi該gai項xiang技ji術shu必bi能neng得de到dao廣guang泛fan推tui廣guang的de有you利li條tiao件jian。
“焊接振動專用設備”shigenjugongyideyaoqiueryanjiuzhizaode。qicaozuojiandanfangbian,erqiegaishebeihaijuyouhanhouzhendongshixiaodegongneng,yincishiyizhongxinxingdeshebei。gaishebeideshengchanbijiangcujinbenxiangjishugongyidetuiguangyingyong。
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