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压力容器振动时效设备xc应力技术可行性分析
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压力容器振动时效设备xc应力技术可行性分析
在压力容器制造过程中会产生残余应力(主要是焊接应力), 这些残余应力的存在将影响压力容器的疲劳寿命,增加产生脆性破坏的可能性,使抗应力腐蚀的能力减小。为了xc这些不利的影响,进行焊后热处理,是压力容器制造过程中质量控制的重要环节之一。因此,根据不同材质、板厚及压力容器盛装介质的使用性能要求,对焊后热处理作了具体规定。振动处理技术(Vibratory Stress Relief Method, 简称VSR)是近20多年来出现的一种可代替热处理的技术,属于机械作用法。 使用该方法可降低或均化金属构件内的残余应力,提高构件使用强度,减少变形, 防止或减少由于热处理和焊接产生的微观裂纹。
1 xc应力机理
振动时效设备xc应力实际上就是用周期的动应力叠加, 使局部产生塑性变形而释放应力。振动处理时,通过激振器对被处理金属构件施加一交变应力,如果交变应力幅与被处理的金属构件上某些点所存在的残余应力之和达到材料的屈服极限时, 这些点将产生晶格滑移,尽管宏观上没有达到屈服极限,但同样会产生微观塑性变形, 而且这种塑性变形往往首先发生在残余应力{zd0}点上, 使这些点受约束的变形得以释放，从而降低了残余应力。亦即当σ动 + σ残 ＞σs时，就会降低或均化构件内的残余应力。式中σ动为施加在被处理件上的周期动应力,σ残为被处理件中的残余应力,σs为被处理件材料的屈服极限,单位均为MPa。 根据上述机理和大量实践,表明振动时效设备的一个突出特点是:高应力降低的比例大,特别是在应力集中处,残余应力降低较快［1］。
2 发展状况
用振动法xc金属构件的残余应力技术,1900年在美国就取得了专利。60 年代由于能源危机,美国、英国、日本及前lb德国等又开始研究VSR的机理和应用工艺。据统计,目前世界上正在使用的VSR系统已超过1万台,美国有700多个公司采用VSR工艺,前苏联和东欧一些国家也大量使用。许多国家已将VSR定为某些机械构件必须采用的标准工艺。除在一些大型机械的铸造及焊接构件上应用VSR外,美、英等国在其它工业部门也大量采用该方法,如造纸机械厂、船舶轴承厂、激光焊机厂、 齿轮箱制造厂、纺织机械厂、轧钢设备厂、印刷机械厂、泵制造厂、采油设备厂、发电厂和锅炉厂等［1］。
我国在振动时效设备技术机理、工艺参数及设备等方
