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振動時效設備可以有效提高焊件的疲勞壽命
點擊次數:25 發布時間:2022-05-18
  為什么振動時效可以提高工件的疲勞壽命?這與工件的內部結構和殘余應力有關。殘余應力對材料疲勞強度的影響非常重要。從定性上看,就一般關系而言,當受交變應力的構件有壓殘余應力時,構件的疲勞強度會增加,而當有拉殘余應力時,疲勞強度會降低。
 
  事實上,殘余應力對疲勞的影響是復雜的,因為條件和環境不同。它與殘余應力的分布和大小、材料的彈性性能、外應力的狀態以及殘余應力的發生過程有關。在相同的實驗條件下,構件的平均殘余拉應力越大,構件的疲勞壽命越低。
 
  就金屬材料而言,振動時效設備可用于碳素結構鋼、低碳合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬等。就工件種類而言,VSR處理技術可用于機械產品的大中型基礎構件、各種焊接結構件、長徑比大的軸類零件。對于大型低壓容器,國內一些試驗表明,只要采用合理的工藝參數,該設備就可以替代熱時效,這將為壓力容器消除焊接殘余應力開辟一條新途徑,擴大應用范圍。
 
  工件的裂紋擴展速率與應力強度因子K成正比。經振動時效設備處理后,由于位錯成分的變化和位錯密度的增加,滑動阻力增大,臨界強度因子K增大,裂紋擴展所需的能量增加,有利于延緩裂紋擴展。此外,平均應力等因素也會影響工件的裂紋擴展。VSR可以降低平均應力,降低裂紋擴展速度。結果,裂紋擴展壽命NF增加。振動時效樣品中晶體的位錯構型發生了變化,形成了位錯的聚集和糾纏。同時,位錯密度的增加不僅延緩了疲勞裂紋的萌生壽命,而且降低了裂紋擴展速率,提高了裂紋擴展壽命。因此,振動時效可以提高焊件的疲勞壽命。
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