振動時效工藝參數(shù)選擇及技術(shù)要求JB/T5926-91

振動時效工藝參數(shù)選擇及技術(shù)要求JB/T5926-91

1. 主題內(nèi)容與適用范圍

本規(guī)定了振動時效工藝參數(shù)的選擇及技術(shù)要求和振動時效效果評定辦法。

本適用于材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，低合金鋼，不銹鋼，鑄鐵，有色金屬(銅，鋁，鋅及其合金)等鑄件，鍛件，焊接件的振動時效處理。

2. 術(shù)語

2.1 掃頻曲線-將激振器的頻率緩慢的由小調(diào)大的過程稱掃頻，隨著頻率的變化，工件振動響應(yīng)發(fā)生變化，反映振動響應(yīng)與頻率之間關(guān)系的曲線，稱掃頻曲線，如 a-f 稱振幅頻率曲線; a-f 稱加速度頻率曲線。 注：a表示振幅， a表示加速度， f表示頻率

2.2 激振點-振動時效時，激振器在工件上的卡持點稱激振點。

3. 工藝參數(shù)選擇及技術(shù)要求

3.1 先應(yīng)分析判斷出工件在激振頻率范圍內(nèi)的振型。

3.2 振動時效裝置(設(shè)備)的選擇。

3.2.1 設(shè)備的大激振頻率應(yīng)大于工件的低固有頻率。

3.2.2 設(shè)備的大激振頻率小于工件的低固有頻率時，應(yīng)采取倍頻(或稱分頻)，降頻等措施。

3.2.3 設(shè)備的激振力應(yīng)能使工件內(nèi)產(chǎn)生的大動應(yīng)力為工作應(yīng)力的1/3~2/3。

3.2.4 設(shè)備應(yīng)具備自動掃頻，自動記錄掃頻曲線，指示振動加速度值和電機(jī)電流值的功能，穩(wěn)速精度應(yīng)達(dá)到±1r/min。

3.3 工件支撐，激振器的裝卡和加速度計安裝

3.3.1 為了使工件處于自由狀態(tài)，應(yīng)采取三點或四點彈性支撐工件，支撐位置應(yīng)在主振頻率的節(jié)線處或附近。為使工件成為兩端簡支或懸臂，則應(yīng)采取剛性裝卡。

3.3.2 激振器應(yīng)剛性地固定在工件的剛度較強(qiáng)或振幅較大處，但不準(zhǔn)固定在工件的強(qiáng)度和剛度很低部位(如大的薄板平面等)。

3.3.3 懸臂裝卡的工件，一般應(yīng)掉頭進(jìn)行次振動時效處理，特大工件，在其振動響應(yīng)薄弱的部位應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)振。

3.3.4 加速度計應(yīng)安裝在遠(yuǎn)離激振器并且振幅較大處。

3.4 工件的試振

3.4.1 選擇試振的工件不允許存在縮孔，夾渣，裂紋，虛焊等嚴(yán)重缺陷。

3.4.2 選擇激振器偏心檔位，應(yīng)滿足使工件產(chǎn)生較大振幅和設(shè)備不過載的要求，要時先用手動旋鈕尋找合適的偏心檔位。

3.4.3 次掃頻，記錄工件的振幅頻率(a-f)曲線，測出各階共振頻率值，節(jié)線位置，波峰位置。

3.4.4 要時通過調(diào)整支撐點，激振點和拾振點的位置來激起較多的振型。

3.4.5 測定1~3個共振峰大的頻率在共振時的動應(yīng)力峰值的大小。

3.4.6 選擇動應(yīng)力大，頻率低的共振頻率作為主振頻率。

3.4.7 按主振型對支撐，拾振位置進(jìn)行后調(diào)整。

(注：主振頻率的振型稱為主振型。)

3.5 工件的主振

3.5.1 在亞共振區(qū)內(nèi)選擇主振峰峰值的1/3—2/3所對應(yīng)的頻率主振工件。

3.5.2 主振時設(shè)備的偏心檔位應(yīng)使工件的動應(yīng)力峰值達(dá)到工作應(yīng)力的1/3~2/3，并使設(shè)備的輸出功率不過額定功率的80%。

3.5.3 進(jìn)行振前掃頻，記錄振前的振幅頻率(a-f)曲線。

3.5.4 主振工件，記錄振幅時間(a-t)曲線。

3.5.5 起振后振幅時間(a-t)曲線上的振幅上升，然后變平或上升后下降然后再變平，從變平開始穩(wěn)定3-5min為振動截止時間，一般累計振動時間不過40min。

3.5.6 進(jìn)行振后掃頻，記錄振幅頻率(a-f)曲線。

3.5.7 批量生產(chǎn)的工件可不作振前，振后掃頻。

3.5.8 有些工件可作多點激振處理，有些工件可用附振頻率作多頻共振輔助處理，是否調(diào)整支撐點，拾振點的位置視工件而定。

3.5.9 工件存在夾渣，縮孔，裂紋，虛焊等缺陷，在振動時效中這類缺陷很快以裂紋擴(kuò)展的形式出現(xiàn)時，應(yīng)立即中斷振動時效處理，工件排出缺陷后，允許重新進(jìn)行振動時效處理。

3.6 振動時效工藝卡和振動時效操作記錄卡

3.6.1 批量生產(chǎn)的工件進(jìn)行振動時效處理時，須制定“振動時效工藝卡”，操作者須嚴(yán)格執(zhí)行并填寫“振動時效操作記錄卡”，再工件上作以振標(biāo)記。

3.6.2 “振動時效工藝卡”應(yīng)按3.1-3.5條的要求，試驗三件以上，找出規(guī)律后制定。

3.6.3 “振動時效工藝卡”和“振動時效操作記錄卡”的內(nèi)容和格式分別參照附錄。

3.7 鑄件振動時效時應(yīng)使動應(yīng)力方向盡量與易變型方向一致。

3.8 制訂焊接件振動時效工藝時，應(yīng)明確工件上承受力的主要焊縫和聯(lián)系焊縫 ，振動處理中，其振動方向應(yīng)使工件承受力的主要焊縫處的動應(yīng)力大或較大。

4：振動時效工藝效果評定方法

4.1 參數(shù)曲線評定法

4.1.1 振動處理過程中從振幅時間(a-t)曲線和振前，振后振幅頻率(a-f)曲線的變化來監(jiān)測。

4.1.2 出現(xiàn)下列情況之一時，即可判定為達(dá)到振動時效工藝效果。

a: 振幅時間(a-t)曲線上升后變平。

b: 振幅時間(a-t)曲線上升后下降然后變平。

c: 振幅頻率(a-f)曲線振后的比振前的峰值升高。

d: 振幅頻率(a-f)曲線振后的比振前的峰值點左移。

e: 振幅頻率(a-f)曲線振后的比振前的帶寬邊窄。

4.1.3 振動處理過程中，如果不出現(xiàn)4.1.2條中所列的任一情況時，應(yīng)重新調(diào)整振動參數(shù)，按上述規(guī)定的條款再進(jìn)行時效處理后重新檢驗。

4.2 殘余應(yīng)力的測試

4.2.1 推存使用盲孔法，x射線衍射法。

4.2.1.1 被振工件振前，振后的殘余應(yīng)力測定點數(shù)均應(yīng)大于5個點。

4.2.1.2 用振前，振后的應(yīng)力平均值(應(yīng)力水平)來計算應(yīng)力率，焊接件應(yīng)大于30%，鑄鍛件應(yīng)大于20%。

4.2.1.3 用振前，振后的大應(yīng)力與小應(yīng)力之差值來衡量均化程度，振后的計算值應(yīng)小于振前的計算值。

4.3 精度穩(wěn)定性檢測法

4.3.1以要求精度穩(wěn)定性為主的工件，振后應(yīng)進(jìn)行精度穩(wěn)定性檢驗。

a. 精加工后檢驗。

b. 放置定期檢驗尺寸穩(wěn)定性，再放置15天時次檢驗，以后每隔30天檢驗一次，總的靜置時間應(yīng)在半年以上。

c. 在動載荷后檢驗。

應(yīng)根據(jù)具體情況選用上述條款。

4.3.2 各種檢驗結(jié)果均應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求。