如何解决阀杆易变形甚至断裂?振动时效去应力可能是最优解

 振动时效设备     |      2024-12-25 15:08
为什么阀杆使用过程中常常发生变形甚至断裂?如何能稳定阀杆质量,避免产生变形?
这通常要从残余应力的影响说起:
 
1. 残余应力的存在
残余应力是物体在没有外部因素作用时,内部保持平衡而存在的应力。这些应力可能来源于机械加工、强化工艺、焊接、热处理等过程,由于不均匀塑性变形或相变而产生。阀杆在制造或加工过程中,可能会受到这些因素的影响,从而在内部产生残余应力。
 
2. 残余应力与外力叠加
当阀杆受到外部荷载作用时,这些外部荷载产生的应力会与阀杆内部的残余应力叠加。如果叠加后的总应力超过了阀杆材料的屈服强度,就会导致阀杆发生塑性变形。
 
3. 应力分布不均
阀杆在制造或加工过程中,由于各种因素的影响,可能会导致应力分布不均匀。这种不均匀的应力分布会使得阀杆在某些部位更容易受到残余应力的影响,从而在这些部位发生变形。
 
4. 材料特性
阀杆的材料特性也会影响其受残余应力影响后的变形行为。例如,一些材料可能对应力更敏感,更容易在残余应力的作用下发生变形。
 
综上所述,阀杆受残余应力影响会变形的原因是多方面的,包括残余应力的存在、残余应力与外力叠加、应力分布不均以及材料特性等因素。因此,在阀杆的设计、制造和加工过程中,需要充分考虑这些因素,并采取相应的措施来减小残余应力的影响,以提高阀杆的稳定性和可靠性。
 
振动时效去应力,就是解决阀杆变形问题的优秀答案。

 
振动时效,又称振动去应力,是利用工件的共振,给工件施加附加交变应力或变形。当附加交变应力与残余应力叠加,通过材料内摩擦吸收能量,达到或超过材料的某一阀值时,工件会发生微观或宏观粘弹塑性力学变化,从而降低和均化工件内部的残余应力,并使其尺寸精度达到稳定。

 
在阀杆制造或加工过程中,可能会产生各种应力,如残余应力、应力集中等。这些应力不仅会影响阀杆的性能和使用寿命,还可能导致阀杆发生变形、开裂等问题。振动时效技术正是通过施加一定的振动载荷来调控阀杆的内部结构,以达到消除应力的目的。

 
振动时效技术具有设备成本低、便于操作、不受场地限制、时效时间短、耗能少、污染少等优点,已广泛应用于航空、航天、汽车、机械制造等领域,用于提高金属构件的疲劳寿命和可靠性。
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